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38100字硕士毕业论文生化论文参考资料:生物活性炭和臭氧-生物活性炭深度处理印染废水分析

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38100字
论点:疏水,废水,有机物
论文概述:

对于生化出水中不同种类有机污染物在各种废水深度处理过程中的去除效果以及其物化性质对深度处理过程的影响,缺少深入的研究,不利于在废水水质与深度处理方法的选择上建立起定性或定

论文正文:

第一章前言

中国水资源严重短缺。目前,在我国耗水行业,工业生产中浪费水资源的现象极其严重,工业用水的回收率不到发达国家的三分之一。印染行业的生产过程消耗大量水,产生大量废水,废水成分极其复杂,色度高,悬浮物大,有机物含量高,含有多种有毒物质,对环境造成严重污染,[1-2]。这给传统的印染废水处理带来了很大的困难。如何有效去除印染废水中的有机污染物,减少环境污染,已成为印染废水循环利用的关键。

1.1印染废水处理现状
印染行业是中国最具优势的行业之一。自20世纪90年代以来,它发展非常迅速。同时,它也带来了大量的环境问题。其废水排放量大幅增加。据不完全统计,我国印染废水日排放量约为3.0X106-4.0X106吨。与发达国家相比,中国纺织印染行业单位用水量是发达国家的1.5-2.0倍,单位总排放量是发达国家的1.2-1.8倍。有机污染物是化学需氧量和色度的主要来源。印染废水生化出水深度处理的首要任务是去除废水中的有机污染物。目前,悬浮物的去除通常采用过滤、混凝等技术,这些技术在工程上比较容易实现。然而,去除溶解的有机污染物是困难的。目前常用的溶解有机污染物去除技术主要包括化学氧化、混凝沉淀、活性炭吸附、高级氧化技术和一些组合技术。许多研究报告了这些技术对水中有机污染物的去除效果,以及某些特定有机污染物的去除行为。然而,对各种废水深度处理过程中生化出水不同种类有机污染物的去除效果及其理化性质对深度处理过程的影响缺乏深入研究,不利于在废水质量和深度处理方法的选择之间建立定性或定量的联系。

1.2研究的目的和意义
经济发展带来了一些严重的环境问题。随着人们环保意识的提高,我国加大了印染废水排放的管理力度。表1.1为《[纺织染整工业水污染物排放标准5》(GB4287-2012)。从表1.1可以看出,中国提高了污水排放指标的限值。印染废水的平均CODcr值为800-2000毫克升-升,色度为200?800倍,酸碱度10-13,BOD5/CODcr 0.25-0.40
第3章实验材料和方法……15
3.1水样来源……15
3.2分析项目和分析方法……15
3.3实验仪器……16
3.4活性炭源……16
3.5生物活性炭镀膜及深度处理实验……17
3.6臭氧-生物活性炭工艺深度处理……19
第4章生物活性炭镀膜实验……22
4.1有机物去除趋势……22
4.2涂膜前后活性炭的表观状态……24
4.3概述……24
第五章生物活性炭对印染废水深度的影响……25
5.1空床停留时间对治疗效果的影响……25
5.2不同有机物的生物活性炭工艺……26
5.3概述……28,所以印染废水的达标排放是印染行业亟待解决的问题。印染废水的处理非常困难。过去,人们对印染废水的深度处理和回用重视不够。随着经济的不断发展,印染行业也在不断发展。因此,印染行业对水资源的需求不断增加。中国是一个水资源短缺的国家,印染行业的水资源供应不断减少。随着国家对废水排放管理的不断加强和水资源价格的不断上涨,人们逐渐将研究的重点转移到印染废水的深度处理和回用上。目前,我国印染废水深度处理和回用的研究和应用具有以下特点:(1)缺乏系统方法对印染废水深度处理和回用进行深入研究;(2)印染废水的回用率相对较低,回用废水范围极窄;(3)缺乏长期废水回用对产品质量和整个废水处理过程影响的研究。《纺织染整工业中水水质标准[6》(FZ/T01107-2011)规定了纺织染整工业废水中水的水质要求。解决废水回用问题的关键是废水回用过程的成本。因此,选择可靠、经济、稳定的废水回用工艺和技术是印染废水深度处理和回用的关键。同时,由于我国印染废水深度处理和回用的研究不足,目前使用的简单回用技术给生产工艺和污水处理系统带来了一些问题,主要表现在有机污染物和无机盐的积累
通过本文的研究,得出以下结论:
(1)采用XAD-8/XAD-4大孔吸附树脂组合技术可以分离印染废水生化出水的有机物。疏水性酸占溶解有机物的32%?41%,其次是弱疏水性物质,约占18%?34%,其余为非酸性疏水物质和亲水性有机物质。结果还表明,疏水性物质是导致印染废水生化出水色度的主要物质,疏水性酸约占45%?58%,这是导致色度的主要成分;非酸性疏水物质约为14%-26%,弱疏水物质和亲水性物质引起的色度相对较低。
(2)采用生物活性炭工艺处理印染废水生化出水。当空床停留时间从15分钟增加到60分钟时,UV254、ADMI和DOC的去除率分别提高了27%、30%和21%。EBCT = 60分钟,以DOC为特征时,生物活性炭对水中亲水有机物、疏水酸、非酸疏水物质和弱疏水物质的去除率分别为52.4%、45.5%、31.6%和6.3%。结果表明,简单生物活性炭工艺对印染废水生化出水的处理效果不太理想。
(3)臭氧氧化时间对生物降解性影响的实验表明,臭氧氧化时间为10分钟(臭氧用量为23.5毫克/升)是最经济合理的实验点。
(4)采用臭氧-生物活性炭工艺处理印染废水生化出水。实验结果表明,组合工艺的最佳实验点为臭氧氧化时间为30分钟,生物活性炭空床停留时间为30分钟。在此条件下,臭氧-生物活性炭工艺对UV254、DOC、ADMI和COD的去除率分别为77.7%、55.6%、92.6%和65.8%。
(5)臭氧氧化主要去除水中的疏水性酸和非酸性疏水性物质。以DOC为特征时,非酸性疏水物质和疏水性酸的去除率分别为70.1%和59.2%。臭氧氧化具有较高的色度去除率,用ADMI表征,去除率为90.1%。然而,臭氧氧化后,废水中弱疏水物质和亲水性有机物的含量有所增加。03-BAC工艺对水样中有机物的去除率很高。以DOC为特征时,疏水性酸、非酸性疏水性物质、弱疏水性物质和亲水性有机物的去除率分别为83.7%、89.4%、82.8%和31.8%。
(6)臭氧氧化出水溶解有机物的主要成分为亲水有机物和弱疏水物质,占总有机碳的76%,其余为非酸性疏水物质和疏水性酸;臭氧-生物活性炭工艺出水的主要成分为亲水性有机物和疏水性酸,分别占DOC的37.4%和30.7%,其余为非酸性疏水性物质和弱疏水性有机物。
(7)臭氧-生物活性炭小型实验装置的运行结果表明,该组合工艺对印染废水生化出水有机物具有良好的去除效果,出水能够满足回用要求。。因此,研究不同的处理工艺,然后根据各工艺的特点研究有效的组合工艺,是印染废水深度处理和回用的主要发展方向。
废水深度处理的关键是去除废水中的有机污染物。各种有机物去除工艺都有特定的有机物去除对象,不同性质的有机物对水处理工艺的运行效果有不同的影响。水中有机物的物理化学性质对废水处理系统中有机物的去除效果有很大影响,其中最重要的物理化学性质是亲水性、疏水性、酸碱性。疏水性有机物容易聚集形成胶体和沉淀。疏水有机物沉积后,通常处于还原状态的厌氧环境中,发生还原反应。相反,亲水有机物倾向于停留在水中,并经历氧化和光解反应。酸性有机物为水环境提供缓冲能力,可与金属形成络合物或与其他有机物发生复杂反应。然而,当水体中缺少氮作为原料时,碱性有机物可以用作氮源,或者与其它阴离子有机物反应,在某些情况下形成沉淀物[13_15]。由于印染废水生化出水的质量不同,需要去除的有机污染物种类也不同。因此,了解和掌握印染废水生化出水溶解有机污染物的特性、深度处理过程中有机组分的去除行为和处理效果,以及各种溶解有机物质对生化出水色度的贡献,对于提高印染废水生化出水的质量,减少有机污染物和色度对环境的危害,以及废水处理技术的选择、组合和优化具有重要的理论和现实意义。

第二章国内外研究进展

2.1印染废水生化出水特性
由于印染废水毒性高、色度高、难降解,即使废水中有机物含量低,其处理也是一个非常困难的问题。目前,印染废水生化出水排放量较大,只能达到二级和三级出水标准,可以直接排入运河,但这与废水回用[19]的目的相去甚远。目前,我国印染废水处理主要采用传统的物化-生化处理工艺。出水水质基本符合GB4287-2012《纺织染整行业污染物排放标准》中的间接排放标准,基本不符合直接排放标准。二级处理生化出水的化学需氧量颜色高,含有大量悬浮固体。如果直接排入水体,会给环境带来潜在危害。目前,随着全球经济的快速发展,水资源短缺已经成为制约企业发展的主要因素之一。另外,随着我国环境保护的加强和废水排放标准的提高,印染废水必须进行深度处理,以进一步降低废水中污染物的浓度,从而达到处理后循环利用的目的,这对节约水资源,实现印染行业的可持续发展具有重要的现实意义。
印染废水生化出水有机物主要由天然有机物(EfOM)、可溶性微生物代谢物(SMPs)和微量有毒化学品组成。大多数NOM来自自来水,而SMPs主要来自废水处理过程和不可生物降解的有机物。印染废水二级出水可溶性有机物组成复杂,其性质也与[2g_22大不相同。不同种类的废水在生化出水有不同种类的有机物。根据生化出水有机污染物的不同来源,可分为:残留在进水基质中的难降解和缓慢降解物质、残留的原始基质、基质降解过程中的中间产物、最终产物和可溶性微生物代谢物,以及混凝反应产生的复杂有机物[21-23]。具体来说,[23-25有以下几种物质]:主要成分是腐殖质,它是由微生物代谢产生的。第二种是蛋白质和碳水化合物,主要来自废水中残留的微生物。其他成分主要包括阴离子洗漆剂、单宁酸、木质素等。

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结论

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参考
[1]陈豪。中国水资源现状及对策探讨[。建筑材料发展方向,2012,11 (6): 279-280。
[2]胡伟强。《印染废水处理的现状与未来》,[。农业和技术,2012年。32 (5): 183-184。
[3]何伟成。世界水资源[。北京:中国水利百科全书出版社,1992: 10-25。
[4]陈佳琪、王燕、杨晓柳。水资源科学[硕士]。北京:科学出版社,2002: 29-44。
[5] GB 4287-2012。[染整工业水污染物防治排放标准。
[6]FZ/T01107-2011,纺织染整工业中水水质标准[。[/比尔/] [7]曲靖,范明。中国http://sblunwen.com/swhxlw/水质现状及水污染控制技术发展[。环境科学与技术评论,2010,40 (6): 519-560。
[8]高圆圆,易新荣。印染废水回用工程实践[。环境科学与技术,2009,22 (A01): 17-18。
[9]金晶。王永会。印染废水深度处理及回用技术[。《中国资源综合利用》,2005,8 (1): 14-17。[/比尔/] [10]姚曙光,杨玉杰,李桂森。[印染废水深度处理及回用技术的研究现状。河南化工,2007,24 (1): 14-18。