基于电化学技术的硫化染色废水处理方法研究

来源 :河北科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dengzk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
党的十八大以来,污水治理及资源化利用成为我国生态文明建设中至关重要的一环。纺织行业的快速发展导致废水排放量逐年增加,印染废水的高效处理成为行业转型升级的关键。硫化染色废水成分复杂且具有生物毒性,常规方式处理难度较大。电絮凝作为一种绿色环保的水处理技术,具有反应速率快、污泥产量小、易于操作控制等优势,在工业废水、城镇污水等各领域污水处理中均有研究与实践。目前电絮凝手段在印染废水处理的研究时,多应用于活性、胭脂红染色废水,针对硫化染色废水的研究较少,且在电极材料的选择上也多以电催化材料和三维活性电极为主。本课题旨在探讨一种适用于硫化染色废水的电絮凝方法,以提高废水的可生化降解性,减轻后续活性污泥的生化处理负担,实现废水污染物的高效去除与降解,为硫化以及其他含硫废水处理提供理论基础和实践参考。主要研究内容如下:(1)确定硫化染色废水电絮凝的实施方法和工艺参数体系,探究工艺条件对电絮凝处理效果的影响。以不锈钢为阴极、六种常见金属为阳极,连接直流电源构建电化学体系。以废水色度、COD去除率、电极损失率作为评价指标,探究施加电压、电解时间、极板间距、电源方式对电絮凝效果的影响,进一步通过正交实验设计和聚类分析,优化电絮凝体系的工艺参数。结果表明:弱碱性条件更有利于产生絮体,会引起COD和色度显著降低。以镁为阳极时,8 V直流电压、初始p H值为8、极板间距2 cm的条件下絮凝20 min后,废水电絮凝效果最好,COD去除率为44.03%,色度90倍,电极损失率为12.23%,絮凝物质量1.1246 g。在15 V恒定电压,电解时间20 min的条件下,以镁为阳极使用直流稳压电源,镁铁交替阳极使用交流变频电源,交流处理后废水COD去除率提高2.02%,电极损耗降低3.99%。(2)为提升S2-的去除效果,构建镁-铁电极的交流电絮凝-芬顿耦合体系。以S2-去除率为主要指标,采用中心复合设计响应曲面法,对施加电压、电解时间、氧化剂用量、初始p H值四个参数进行优化设计并验证。结果表明:Fe2+作为催化剂能够促进过氧化氢产生·OH,进而氧化体系中的S2-,提升COD与S2-去除率。镁-铁交流电絮凝-芬顿耦合体系中,S2-去除率受多重因素交互作用影响,优化工艺为:施加电压26.77V,H2O2浓度0.04g/L,初始p H值为5.85,电絮凝时间40 min;在此条件下,COD和S2-的去除率分别为48.08%和79.41%。(3)模拟清洁染色工艺配方组成,分析添加剂如葡萄糖和含硫无机盐种类、浓度对污泥活性及沉降性能的影响。以污泥活性、比耗氧速率、沉降比和污泥浓度为指标,评价葡萄糖和六种含硫无机盐对污泥性能的促进或抑制作用。调节Na2S的浓度梯度,通过COD和NH3-N去除率分析污泥降解速率和生化能力,揭示S2-对活性污泥的影响特性。结果表明:葡萄糖作为碳源和营养物质,能促进微生物的生长繁殖和代谢,降解高分子化合物,提升污泥活性;高浓度含硫无机盐则通过改变外环境的渗透压使细胞脱水,导致污泥活性降低。S2-发生氧化反应,降低体系溶解氧浓度,微生物活性被抑制;Na2S浓度增大会减弱污泥生化能力,浓度越高,相应的水质处理效果越差。(4)利用精制活性污泥处理电絮凝后的硫化染色废水,探究电絮凝对废水生化降解能力的促进作用。观察污泥在生化过程中的显微图像变化,记录连续十日的COD和NH3-N去除率并分析二者的去除动力学,获得最适宜的处理时间。比较聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硅酸铝和电絮凝及生化处理前后的水质,提出电絮凝在污染物去除和生化降解能力提升方面的优势。结果表明:在硫化染色废水生化处理过程中,COD和NH3-N的去除均符合二级动力学,10日的总去除率分别为40.24%和57.63%。化学絮凝剂对废水色度、COD去除效果较好,但对S2-几乎没有氧化作用,处理后废水的生化降解能力中等;电絮凝后废水的B/C值为0.9745,生化降解性优异。生化处理完成后总COD、NH3-N和S2-去除率都能达到90%以上。
其他文献
随着信息化时代的到来,信息的安全性与保密性引起了人们的高度重视。目前,指纹识别是生物特征识别技术中较成熟的一种身份认证技术,但指纹存在于皮肤表面,容易受年龄、指腹损伤、污渍等的影响,且容易被复制盗用。而静脉识别是利用手指中的静脉特征进行身份认证的技术,具有活体识别、不易被盗用和非接触等独特优势。因此,研究手指静脉识别技术在保证个人信息安全方面具有重大意义。本文首先从手指静脉成像的基本原理出发,搭建
学位
随着国家和社会各界人士对中国传统服饰文化的重视程度加深,保护和传承中国传统服饰文化势在必行。中国古代传统童装的发展为近代童装的出现奠定了基础,而近代童装的变革又推动了现代童装的发展。近代童装既折射出近代社会的政治文化背景,是近代服饰文化的重要表达形式之一,同时也是中西服饰文化融合的重要体现。鉴于近代童装的重要研究价值,本文以“永清县服装博物馆”内馆藏的近代童装实物为研究对象,依托于实地调研法、实验
学位
近年来随着人们的物质需求越来越丰富,智能可穿戴领域迅速发展。智能纺织品和电子产品的融合为纺织行业带来了显著的改变。智能纺织品能够感知和响应来自化学、机械和热源等环境变化。智能可穿戴衣物集传统纺织品与现代化高新电子技术的优势于一体,但是由于其内部基材为纺织品,导致电子元器件散热慢热量沉积影响工作、导电线路柔性较差影响舒适性等等。关键的挑战是电子元器件的柔性化和织物一体化问题,将纺织品进行整理使其具有
学位
过氧化氢(H2O2)作为一种重要的工业产品,广泛应用于各个领域。但是H2O2生产造成的环境问题也引起越来越多人的关注。为解决由于双氧水生产造成的环境问题,研究人员一直致力于开发一种可以取代工业蒽醌法制备H2O2的方法。利用太阳能催化产双氧水无疑是一种环境友好的办法。常用的光催化剂有二氧化钛、石墨相氮化碳、氧化铋等,其中二氧化钛由于其生物相容性好,原料易得,性质稳定等优点被广泛应用于光催化产双氧水。
学位
随着人类社会的发展、城镇化和工业化水平的日益提高,环境污染特别是空气污染日益严重。近几年来新冠疫情的爆发,给人类健康带来了严重威胁,因此关于空气过滤材料的研究显得尤为重要。空气过滤材料主要分为针刺空气过滤材料、静电纺空气过滤材料和熔喷空气过滤材料。其中熔喷空气过滤材料具有制备成本低、生产效率高、纤维直径细、孔径小和孔隙度高等优点,使其得到广泛应用。但熔喷滤料也存在过滤效率低、稳定性差和抗菌性差等问
学位
随着经济全球化发展,产品需求数量不断提升,制造企业间的竞争愈发激烈。只有不断提升生产制造水平,才能保证制造企业持续发展。装配线作为制造企业常见产线之一,优化装配线平衡问题,可以有效增加企业效益。本文以摩托车制造企业Q公司D产品装配线为研究对象,对其线平衡问题进行研究。在研究过程中,首先通过实地考察,运用作业测定以及Flexsim仿真工具对该公司装配线现状进行分析,找出工位作业分配不均、瓶颈工序制约
学位
我国纺织染整行业废水排放量巨大,每年可达20~23亿吨,在全国工业中位居第三。国家对纺织印染废水问题逐渐重视,纺织染整行业废水排放标准要求随之提高。靛蓝染色废水具有色度深、碱度大、化学需氧量高、生物降解性差等特点,是印染废水中具有代表性的难处理废水之一。目前工厂常用化学絮凝法进行处理,但该方法需外加大量化学絮凝剂,成本较高,处理后污泥浓缩脱水困难。采用电絮凝技术替代化学絮凝技术,无需外加絮凝剂,具
学位
将具有驱蚊、芳香、保健功能的物质与织物结合,在日常服饰和室外纺织品等方面具有广阔的发展潜能。传统的直接整理方式存在释放不持久、结合牢度差等问题,无法满足服用要求。微胶囊技术可使活性成分长效保留、阻隔有毒物质、实现控制释放,根据包封物质的性能调控织物功能。生物质材料具有可再生、易降解、资源丰富和改性方便的特点,成为绿色功能产品的理想构建块。本文以生物质材料为壁材,制备功能微胶囊,针对制备过程中的工艺
学位
2021年7月20日,中共中央国务院颁布《关于优化生育政策促进人口长期均衡发展的决定》,国家明确实施“三孩”生育政策并出台了相应支持的配套政策,国家一系列举措使孕婴市场进一步扩大。随着经济水平的提升和社会的发展,女性的社会地位发生了转变,精神和经济获得双重独立。对于孕妇装的需求也发生了巨大的变化,因此满足职场孕期女性需求的职业型孕妇装就变得尤为重要。论文首先通过访谈法、观察法、案例分析法等初步了解
学位
本课题以聚酯纤维长丝为增强体材料,设计加工了9种规格的间隔机织物,并在双织轴小样织机上进行了织造。采用适宜的加工参数,选取50kg/m~3、70kg/m~3、90kg/m~3、110kg/m~3和130kg/m~3五种聚氨酯(PU)泡沫密度对间隔机织物空腔进行泡沫填充,制备预制件。采用环氧树脂,通过手糊工艺对预制件进行树脂基体复合,制备间隔机织物增强的夹层复合板材。对间隔机织物夹层复合板材进行扫描
学位