高级氧化深度去除含油污水化学需氧量实验研究

摘要

近年来，我国环境污染问题比较突出，公众对环保的关注也不断提高，对大气污染，固体废物以及污水处理的相关政策法规不断的出台，大量的人力物力财力进入环保领域，各种环保新设备、新方法不断出炉，将我国的环保事业推向一个新的发展阶段。目前，许多排污单位或个人正在进行或者已经完成了相关设备方法的升级改造，以满足当前环保要求，然而在许多工业废水处理方面还存在一些缺点与不足。　　原油和成品油储运领域，会产生大量的含油污水，使用之前的污水处理装置有的已经不能满足当前的排放要求，特别是COD(化学需氧量)较高。一些油库污水处理装置需要提标改造，超标排放的处罚力度也在逐渐增加，排污管理更加严格。近几十年来许多专家学者对水处理高级氧化技术做了深入的研究，该技术对处理工业上大量的难生化废水具有极佳的处理效果。本文介绍了运用高级氧化技术深度氧化去除含油污水化学需氧量的实验。首先介绍了含油污水及其相关的工业污水处理情况，然后讲述了几种高级氧化技术的方法、内容和特点。接着通过进行了三个可行的高级氧化实验寻找深度处理含油污水化学需氧量的合适方法，包括芬顿氧化实验，光催化氧化实验和光化学氧化实验。通过三种实验方法对比COD去除情况的优缺点及处理结果，得到最佳的处理方法和条件。对于普通的芬顿高级氧化法，通过改变H2O2与二价铁的投加比发现H2O2与二价铁的最佳投加量比为8∶1;并随着H2O2投加量的增加，COD去除的越多，H2O2的添加量与COD降解速度基本呈线性关系;通过芬顿实验过程铁离子的沉淀去除作用发现，芬顿高级氧化法中，铁离子沉淀对COD的去除有良好的效果，其去除量甚至高于直接氧化的结果。对光催化氧化实验发现，催化剂二氧化钛的投加量增多，一定程度上阻碍了紫外光的照射，不利于催化反应的进行;用过氧化氢作氧化剂的效果优于臭氧;在废水pH=4、pH=7、pH=9和pH=12为唯一变量的条件下，其对COD的去除率均高于pH=7的污水，并且pH=12的条件优于pH=9时COD的去除效果;紫外灯功率越大，催化氧化效果越好，紫外灯对催化过程有很大的促进作用;对光化学氧化反应发现，当紫外灯功率为13.3kw每立方米，H2O2投加量为60ml/h时，处理效果最佳，当进水COD为267mg/L时，对于达到石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)时每立方米需处理费用16.1元，如果要保证达到石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)处理每立方的费用为24.2元。通过实验并结合一些排污单位的情况，最终认为，用光化学法处理含油污水，具有一定的可行性，该方法在经济性和针对性方面比较适合深度处理油库含油污水，结合实际的情况提出了光化学氧化法的装置构造，运营方式的合理方案。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1课题的来源

1．2研究的意义

1．3主要研究内容

1．4技术路线

第二章高级氧化技术去除含油污水COD的方法

2．1芬顿法

2．2光催化氧化法

2．3 UV／H2O2法

2．4其它方法

2．4．1高锰酸钾法

2．4．2高铁酸钾法

2．4．3臭氧氧化法

2．4．4二氧化氯氧化法

2．4．5湿式氧化法

2．5总结

第三章芬顿法深度去除含油污水COD的实验

3．1引言

3．2含油污水化学需氧量检测方法

3．3实验材料与设备

3．4芬顿试剂的加药量对实验结果的影响

3．4．1芬顿试剂加药量的实验过程

3．4．2芬顿试剂加药量的实验结果

3．5芬顿试剂的最佳投加比对实验的影响

3．5．1芬顿试剂的最佳投加比的实验过程

3．5．2芬顿试剂的最佳投加比的实验结果与讨论

3．6芬顿试剂铁离子的沉淀过程对COD去除的影响

3．6．1芬顿试剂铁离子的沉淀过程对COD去除的实验过程

3．6．2芬顿试剂铁离子的沉淀过程对COD去除实验的结果与讨论

3．6．3从电子转移考虑芬顿氧化去除COD的原理

3．6．4从絮凝沉淀考量芬顿氧化的去除COD原理

3．6．5从氧化作用考量芬顿氧化去除COD的原理

3．6．6芬顿氧化实验去除COD原理的结论

3．7总结

第四章光氧化法处理含油污水COD

4．1引言

4．2光催化氧化法的实验

4．2．1实验材料与设备

4．2．2时间对光催化氧化的影响实验

4．2．3二氧化钛浓度对催化氧化的影响实验

4．2．4紫外光强度对催化氧化的影响实验

4．3二氧化钛光催化法实验的结果与讨论

4．4臭氧做氧化剂对实验的影响

4．4．1实验材料与设备

4．4．2．实验过程

4．4．3臭氧做氧化剂对实验的影响结果与讨论

4．5臭氧和过氧化氢联合做氧化剂对实验的影响

4．6二氧化钛粒径对光催化氧化的影响

4．7光化学氧化法的实验

4．7．1H2O2与UV联合处理H2O2投加量对实验的影响

4．7．2 UV／H2O2系统投加时间间隔对实验的影响

4．7．3光照强度对UV／H2O2系统的影响

4．8光化学氧化法的工业应用

4．8．1反应器的工艺类型

4．8．2 UV／H2O2系统的经济性

4．8．3 UV／H2O2装置在含油污水处理的前景

4．9总结

第五章结论

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及科研成果