化學鍍工業(yè)園區(qū)中常產(chǎn)生化學鍍銅或鍍鎳廢水,此類廢水中含大量不同濃度的絡合態(tài)銅或鎳污染物。芬頓工藝為該類廢水最常用的處理方法,但仍存在氧化效率低、產(chǎn)泥量高等弊端。近年來,微波高級氧化工藝已被證實可高效處理煤炭、醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)生的難降解廢水,具有處理效能高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點,理論上可以有效處理化學鍍銅或鍍鎳廢水,解決傳統(tǒng)芬頓工藝存在的不足,但目前對于微波高級氧化工藝處理該類廢水的研究鮮有報道。因此,本課題針對模擬化學鍍銅/鎳廢水(Cu/Ni-EDTA),通過小試試驗,進行了基于微波的高級氧化工藝處理研究,得到化學鍍銅鎳廢水的綜合處理方案。對于Ni-EDTA單一廢水,通過小試試驗,確定了最佳處理方式為微波-芬頓工藝。針對濃度為100 mg/L左右的該類廢水,較優(yōu)處理工況為:初始p H為3,Fe~(2+)和H_2O_2投加量分別為1 mmol/L和41 mmol/L,微波功率為210 W,反應時間為10 min。在該工況下,Ni和TOC去除率可達到94.0%和40.1%,污泥產(chǎn)量僅為0.28 g/L。針對濃度高達1000 mg/L的該類廢水,在更低的初始pH,更高的H_2O_2和Fe~(2+)投加量,相同的微波功率和更少的反應時間條件下,即可獲得較優(yōu)的去除效果,Ni和TOC去除率可達到96.2%和53.4%。對于Cu-EDTA單一廢水,最佳的處理方式為微波-過氧化氫工藝。濃度為100 mg/L左右的該類廢水的較優(yōu)處理工況為:初始p H為3,H_2O_2投加量為41mmol/L,微波功率為210 W,反應時間為10 min。在該工況下,Cu和TOC去除率分別為97.1%和60.7%,污泥產(chǎn)量僅為0.15 g/L。濃度高達1000 mg/L的該類廢水,在較優(yōu)工況下的Cu和TOC去除率可達到92.9%和66.3%。在較優(yōu)反應條件下,使用微波-過氧化氫工藝處理Ni-EDTA和Cu-EDTA濃度均為500 mg/L左右的混合廢水,Cu、Ni和TOC的去除率分別可達到95.0%、90.7%和44.4%。試驗對比了Ni-EDTA和Cu-EDTA兩類廢水混合處理和分別單獨處理的效果。結(jié)果表明,兩者混合處理后雖然能耗稍有增加,但去除率接近,并可有效減少污泥產(chǎn)量,因此在同時存在這兩類高濃度廢水的情況下,適合將兩者混合后再進行處理。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X781.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 化學鍍銅鎳廢水處理技術(shù)研究進展
        1.2.1 物化處理法
        1.2.2 高級氧化法
    1.3 高濃度化學鍍銅鎳廢水混合處理研究現(xiàn)狀
    1.4 微波機理及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 微波輻照機理及特點
        1.4.2 微波在廢水處理領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源及研究目的與意義
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 研究目的及意義
    1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
第2章 試驗材料與方法
    2.1 試驗藥品和儀器
        2.1.1 試驗藥品
        2.1.2 試驗儀器
    2.2 試驗用水
    2.3 試驗方法
        2.3.1 恒功率微波高級氧化試驗
        2.3.2 恒溫微波高級氧化試驗
    2.4 檢測方法
        2.4.1 常規(guī)指標分析方法
2O₂測定方法'>        2.4.2 H₂O₂測定方法
        2.4.3 羥基自由基測定方法
        2.4.4 污泥分析方法
第3章 MW-Fenton工藝處理Ni-EDTA廢水
    3.1 不同濃度Ni-EDTA廢水處理工藝比選
        3.1.1 低濃度Ni-EDTA廢水處理工藝比選
        3.1.2 高濃度Ni-EDTA廢水處理工藝比選
    3.2 低濃度Ni-EDTA廢水影響因素優(yōu)化
        3.2.1 初始pH的影響
2+投加量的影響'>        3.2.2 Fe²⁺投加量的影響
2O₂投加量的影響'>        3.2.3 H₂O₂投加量的影響
        3.2.4 微波功率的影響
        3.2.5 共存物質(zhì)的影響
        3.2.6 兩級MW-Fenton工藝處理效能研究
    3.3 高濃度Ni-EDTA廢水影響因素優(yōu)化
        3.3.1 初始pH的影響
2+投加量的影響'>        3.3.2 Fe²⁺投加量的影響
2O₂投加量的影響'>        3.3.3 H₂O₂投加量的影響
        3.3.4 微波功率的影響
    3.4 MW-Fenton工藝處理Ni-EDTA廢水反應特性研究
        3.4.1 UV-vis全光譜掃描
        3.4.2 反應體系pH變化規(guī)律
        3.4.3 反應活性物種分析
        3.4.4 污泥性質(zhì)分析
    3.5 本章小結(jié)
2O₂工藝處理Cu-EDTA廢水研究'>第4章 MW-H₂O₂工藝處理Cu-EDTA廢水研究
    4.1 不同濃度Cu-EDTA廢水處理工藝比選
        4.1.1 低濃度Cu-EDTA廢水處理工藝比選
        4.1.2 高濃度Cu-EDTA廢水處理工藝比選
    4.2 低濃度Cu-EDTA廢水影響因素優(yōu)化
        4.2.1 初始pH的影響
2O₂投加量的影響'>        4.2.2 H₂O₂投加量的影響
        4.2.3 微波功率的影響
        4.2.4 共存物質(zhì)的影響
        4.2.5 兩級MW-AOPs工藝處理效能研究
    4.3 高濃度Cu-EDTA廢水影響因素優(yōu)化
        4.3.1 初始pH的影響
2O₂投加量的影響'>        4.3.2 H₂O₂投加量的影響
        4.3.3 微波功率的影響
2O₂工藝處理Cu-EDTA廢水反應特性研究'>    4.4 MW-H₂O₂工藝處理Cu-EDTA廢水反應特性研究
        4.4.1 UV-vis全光譜掃描
        4.4.2 反應體系pH變化規(guī)律
        4.4.3 反應體系活性物種分析
        4.4.4 污泥性質(zhì)分析
        4.4.5 微波效應分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高濃度Cu-Ni-EDTA混合廢水處理效能研究
    5.1 高濃度Cu-Ni-EDTA混合廢水處理效果研究
        5.1.1 共混處理與單獨處理反應效果對比
        5.1.2 Cu/Ni混合比對去除率的影響
        5.1.3 初始pH的影響
2O₂投加量的影響'>        5.1.4 H₂O₂投加量的影響
        5.1.5 微波功率的影響
2O₂工藝處理Cu-Ni-EDTA混合廢水反應特性研究'>    5.2 MW-H₂O₂工藝處理Cu-Ni-EDTA混合廢水反應特性研究
        5.2.1 反應體系活性物種分析
        5.2.2 污泥性質(zhì)分析
    5.3 實際化學鍍銅鎳廢水處理策略
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2847823