本文關(guān)鍵詞：基于硫酸根自由基的高級氧化技術(shù)深度處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水的研究

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【摘要】：電鍍行業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位,同時也是我國重污染行業(yè)之一。由于電鍍廢水成分復雜,生物毒性較強,因此電鍍行業(yè)廢水污染問題已成為我們亟待解決的重要問題。電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)是為電鍍行業(yè)提供配方藥品的企業(yè),其排放廢水所含污染物的組成與電鍍企業(yè)相似,但廢水的濃度則遠遠高于一般的電鍍行業(yè)廢水,廢水處理難度大。傳統(tǒng)的高級氧化法處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水存在很多的缺陷,廢水有機物COD也很難達到排放要求,而以硫酸根自由基為氧化劑的高級氧化法是近幾年來一種新型的氧化技術(shù),其氧化能力僅次于氟,并且具有選擇性好、半衰期長、pH的應用范圍廣等優(yōu)點；所以用SO4·-深度處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水有很好的應用前景。本論文所選廢水源于廣州市某電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過二次Fenton反應處理后的廢水,以廢水中有機物COD為指標,采用Fe2+活化過硫酸鈉(PS)產(chǎn)生硫酸根自由基的方法處理該廢水。探討了溶液pH值、n(Fe2+):n(PS)的摩爾比、c(S2O82-)濃度對廢水COD降解率的影響,并對其動力學進行了研究,通過正交試驗確定了該體系單因素的極值及其影響水平。實驗結(jié)果表明,在酸性條件下Fe2+以離子態(tài)存在更易于與PS反應生成在S04·-,pH值為3時,反應速率常數(shù)最大為k=0.01228 min-1廢水COD降解效果最好；在最佳的pH下討論了n(Fe2+):n(PS)的摩爾比對反應的影響,隨著n(Fe2+):n(PS)摩爾比的增大,反應速率常數(shù)和廢水COD的降解率均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在n(Fe2+):n(PS)=1.25時,反應速率常數(shù)和廢水COD的降解率達到最大,k=0.01313(min-1),反應30min廢水COD的降解率為30.3%；c(S2O82-)濃度對體系反應也有很大影響,少量或過量的PS均會對反應起到抑制作用,實驗結(jié)果表明當c(S2O82-)=9mmol/L時反應體系的廢水COD的降解率和反應速率均達到最大,反應30min廢水COD的降解為35.6%,反應速率常數(shù)k=0.01544 min-1,整個反應體系符合一級動力學模型。在單因素的基礎(chǔ)上,以pH值、n(Fe2+)/n(PS)、c(S2O82-)、作為正交實驗的研究因素,由極差值可得出三個因素對COD降解率的影響依次為ABC,即溶液的pH值n(Fe2+):n(PS)c(S2O82-).本論文采用零價鐵(ZVI)活化過硫酸鈉產(chǎn)生804·-處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水,探討了溶液pH值、n(ZVI):n(PS)的摩爾比、c(S2082-)濃度、超聲功率和溫度對廢水COD降解率的影響,實驗結(jié)果表明：隨著pH值的增加,反應速率常數(shù)和廢水COD的降解率均先增加后降低,在pH=5時,反應速率常數(shù)和廢水COD降解率均達到最大,k=0.00995min-1,反應60min廢水COD的降解率為46.3%；在pH=5時,改變ZVI的量,當n(ZVI):n(PS)=1,反應速率常數(shù)和廢水COD降解率均達到最大值,k=0.00984min-1,反應60min廢水COD的降解率為46.3%；改變PS的投加量時,在PS濃度為c(S2082-)=15 mmol/L時反應速率常數(shù)和降解率達到最大,k=0.01767min-1,反應60min廢水COD的降解率為66.2%,整個反應體系均符合一級動力學模型。在最佳的體系下,探討了超聲功率和溫度對反應體系的影響。在超聲功率為120W時,反應時間為60min,反應速率常數(shù)為最大k=0.0191min-1,廢水COD的降解率也達到最大值為69.1%；當體系溫度為50℃,反應速率常數(shù)k=0.02314min-1,反應60min廢水COD的降解率達到最大值為76.8%,經(jīng)過處理后廢水COD的值為42mg/L,達到GB18918《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級標準要求。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X781.1

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本文編號：1166903