【摘 要】
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本论文研究了活性炭辅助O3/H2O2组合工艺深度氧化处理制浆中段废水。探究各个工艺参数对制浆中段废水处理效果的影响,得出最优工艺条件,并且对制浆中段废水处理前后进行表征分析,初步探讨活性炭辅助O3/H2O2组合工艺深度氧化处理制浆中段废水的机理。论文首先对目前制浆工业上较为普遍运用的深度氧化法—Fenton氧化法和臭氧氧化法进行了对比研究。试验结果显示Fenton氧化法最优工艺参数为:p H为3.
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本论文研究了活性炭辅助O3/H2O2组合工艺深度氧化处理制浆中段废水。探究各个工艺参数对制浆中段废水处理效果的影响,得出最优工艺条件,并且对制浆中段废水处理前后进行表征分析,初步探讨活性炭辅助O3/H2O2组合工艺深度氧化处理制浆中段废水的机理。论文首先对目前制浆工业上较为普遍运用的深度氧化法—Fenton氧化法和臭氧氧化法进行了对比研究。试验结果显示Fenton氧化法最优工艺参数为:p H为3.0、反应时间为1.5 h、Fe SO4·7H2O用量为2.24 g/L、H2O2用量为4.08 m L/L时,废水色度可达到309.3 C.U.,色度去除率为97.43%;CODCr达到97.98 mg/L,CODCr去除率为92.71%。臭氧氧化反应的最佳工艺条件:当初始p H值为8.0,反应时间为20 min,O3用量为560mg/L,反应搅拌速度为700 r/min时,色度为199.23 C.U.,色度去除率为98.35%;CODCr为486.76 mg/L,CODCr去除率为63.78%。试验结果表明:臭氧氧化法具有更高的色度去除率,但CODCr去除率较低。为解决臭氧氧化法CODCr去除率较低的问题,论文重点研究了O3/H2O2组合工艺进行深度氧化。对O3/H2O2组合工艺的研究采用单因素法实验,在单因素实验探究的基础上设计三因素二水平响应面实验,进行O3/H2O2组合工艺条件的优化。得出最优工艺条件为:在p H为8、H2O2用量为1.0 m L/L、O3用量为480 mg/L的工艺条件下,得到废水色度为85.72 C.U.,色度去除率为99.29%;CODCr为208.21 mg/L,CODCr去除率为84.5%。试验证实采用O3/H2O2组合工艺方式在提高CODCr去除率上是有效的。为了进一步提高CODCr去除率,论文研究了采用吸附剂作为辅助手段的方法。对比不同吸附剂对制浆中段废水有机物的吸附效果,确定椰壳活性炭作为辅助O3/H2O2组合工艺的吸附剂。得到最佳工艺条件为初始p H为8,反应时间为30 min,活性炭用量为1.0 g/L,臭氧用量为480 mg/L,H2O2用量为1.0 m L/L。此时CODCr达到85.87 mg/L,CODCr去除率为93.61%;色度达到51.92 C.U.,色度去除率为99.57%。经活性炭辅助O3/H2O2组合工艺处理后的制浆中段废水可以达到排放标准。在取得较为满意的工艺效果基础上,论文对活性炭辅助O3/H2O2组合工艺深度氧化处理的作用机理进行了初步探讨,通过对活性炭辅助O3/H2O2组合工艺深度氧化处理前后的制浆中段废水进行紫外光谱和气相色谱-质谱分析,结果论证了H2O2、活性炭和臭氧之间有协同作用,促进臭氧形成羟基自由基的产生,羟基自由基可以将难降解化合物分解成小分子化合物。
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