Fenton-吸附工艺处理稻壳热解发电含酚废水的研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zx20060522
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稻壳表面坚硬,硅含量高,不易被细菌分解。堆积密度小,如果废弃会占用大量的土地,破坏环境,并加重米业企业的负担。稻壳的组成为:粗纤维35.5%-45%、木质素21%-26%、二氧化硅10%-21%。其中的纤维素与木质素都含有丰富的碳、氢元素,如果对其进行热解可得到小分子的碳氢可燃物质,这些物质燃烧可以进行发电,为米业公司提供电力,降低用电成本,实现“变废为宝”。稻壳发电废水是稻壳发电过程中产生的废水的集合,它实际上是一种含酚废水。其COD浓度一般在1000-2000mg/l左右,经循环利用后,COD浓度可达5000-10000mg/l。除了氨、氰、硫氰根等无机污染物外,还含有酚、萘、苯、蒽、吡啶等杂环和多环有机化合物,对人类及环境的危害极大。介于此废水的性质,本文采用Fenton-吸附作为处理工艺。在Fenton反应正交实验中,确定了不同因素的影响程度:pH值>FeS04浓度>H202浓度>反应时间。通过单因素实验确定了pH值、H202浓度、FeS04浓度、微波功率、反应时间是主要的影响因素,得出了最适宜实验条件:pH值为3,H202浓度为1500mg/L,FeSO4浓度为100 mg/L,微波功率为300W,反应时间为8min。并发现微波条件下的Fenton反应的处理效果比水浴条件下好,水样的原pH值随反应的进行而下降,Fenton反应符合一级反应动力学模型。通过吸附前的预处理,发现能去除很大一部分的氨氮。通过动态吸附的单因素实验,确定pH值、温度、水样流速、吸附次数、不同吸附剂是主要的影响因素,得出了最适宜的实验条件:pH值为9,温度为常温,水样流速为10ml/min,吸附次数为4次。通过静态吸附的单因素实验,确定吸附剂加入量、pH值、温度、振荡速率、振荡时间、不同吸附剂是主要的影响因素,得出了最适宜的实验条件:加入量为2g/100ml,pH值为9,温度为常温,振荡速率为400r/min,振荡时间为11h。发现静态吸附平衡时,活性炭对COD的吸附量最大,脱硅稻壳灰对氨氮的吸附量最大,静态吸附符合Langmuir和Freundish吸附等温模型,活性炭对氨氮的饱和吸附量是12.8mg/g。该工艺能较好的处理稻壳发电含酚废水,从而可以促进稻壳发电技术的推广应用。
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