某印染废水处理厂芬顿污泥资源化利用工艺改造设计

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pandawang1231
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
社会的不断发展,推动着化学工业的发展,印染行业作为我国传统支柱行业,其产生的印染废水水质变化幅度大、可生化性差且有机物含量高,因此对印染废水的治理相对困难。Fenton氧化技术因其能够无选择性的氧化污水中的有机物,广泛应用于废水的深度处理过程。某环保水务有限公司对接纳的印染废水采用Fenton高级氧化法进行深度处理,随着Fenton反应的进行,Fenton反应过程中产生的铁污泥成为新的问题,其中所含有的重金属和泥沙杂质等容易造成二次污染。笔者在污水处理厂现有工程基础上对污泥的资源化利用展开实验,对Fenton铁泥的成分、性质进行表征分析,探讨了Fenton铁泥制备混凝剂应用于实际工艺的可行性。
  本实验将取自污泥池中的Fenton铁污泥采用实验室扫描电镜及X射线衍射进行表征分析,结果表明:铁泥中Fe的质量分数为42.44%,验证了Fenton铁泥中铁元素的回收价值;污泥团聚的絮体大空隙少,可通过酸浸法回收硫酸亚铁晶体;同时通过X射线衍射表征比较了实验制备的硫酸亚铁晶体与商品硫酸亚铁晶体的特征衍射峰,其特征峰型基本吻合,通过Fe2+含量计算最佳反应条件下硫酸亚铁产率为73.95%。
  此外,以制备的硫酸亚铁晶体为原料合成聚合硫酸铁(PFS),同时以聚合硫酸铁及改性的阳离子淀粉(CS)熟化制备了复合混凝剂,以普拉红B染料模拟染色废水为研究对象,研究其对模拟废水COD及色度的去除效果。在最佳反应条件下的脱色率为96.84%,COD去除率为75.85%;CS与传统有机混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)相比,其相同的混凝剂投加量下,PFS-CS、PFS-PAM、PFS的COD去除率分别为73.54%、66.14%、65.58%;同时经絮体矾花粒径分析及Zeta电位测定得出PFS-CS混凝剂对模拟染色废水的处理效果优于PFS-PAM与PFS混凝剂。在经过对成本及运行的预算后,因成本问题从而难以实现实际应用。
  为了帮助企业实现更高的经济效益,在理论基础上改进了污水处理工艺,通过增设混凝沉淀池,将铁泥溶于水后与硫酸进行混合制备有混凝效果的“铁泥混凝剂”;以工业实际调节池出水作为待测污水,“铁泥混凝剂”在同Fe离子浓度的条件下与商品硫酸铁混凝效果进行比较,通过正交实验和助凝剂PAM对反应条件进行优化,当铁泥投加量为0.6g、H2SO4投加量0.15mL、pH=6、PAM投加量为10mL时,此时的铁泥有着最佳的COD去除率44.05%,且相同条件下商品硫酸铁的COD去除率为45.25%,验证了铁泥以混凝作用参与印染废水预处理的可行性。在“铁泥混凝剂”小试实验基础上,对某环保水务有限公司处理工艺进行改造设计,以解决芬顿铁泥外送成本问题,并有效实现污泥资源化利用;经计算,改造工艺成本较原污泥处理成本每吨节约69.79元。本课题研究可为芬顿高级氧化技术工业化应用的铁泥处理提供参考。
其他文献
学位
学位
学位
当前,交通拥堵问题愈演愈烈,已成为全世界人民出行面临的主要问题,亟待解决。而及时、有效的交通运行状态检测,对政府部门的宏观调控、交通管理者的方案施行以及居民出行决策的制定具有重要现实意义。  本文通过分析行车噪声数据对交通运行状态的评价进行了研究,针对传统行车噪声特征以及传统识别算法在交通运行状态评价中的不足,提出了三种不同的改进方法。为了验证三种改进评价方法的有效性,利用声音采集设备采集了城市道
氯代有机污染物是广泛使用的除草剂和常见的化工原料,由于其具有高毒性和持久性等特征,会极大的影响生态环境和人体健康。基于活化过氧单硫酸盐(PMS)的高级氧化技术(AOPs)是一种低能耗且绿色环保的技术,可有效氧化分解氯代有机污染物,降低污染物的毒性。  本文分别以对氯苯酚(4-CP)和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为目标污染物,采用WS2/Fe2+体系和改性碳纳米管活化PMS,对4-CP和2,4
萘磺酸广泛应用于染料生产、医药合成以及建筑行业,产生了大量含萘磺酸及其衍生物的废水。这类废水酸性极强、在水中溶解性大、可生化性差,在环境中容易大量累积。高级氧化技术反应速度快、对于污染物降解彻底,本文用过硫酸盐(PS)氧化处理H酸废水,研究了热活化、碱活化以及碱热复合活化PS条件下H酸的降解效果,结果发现:  (1)热活化体系中,PS浓度为6mmol?L-1、H酸质量浓度为500mg?L-1、体系
学位
纳滤膜技术凭借其高通量、高截留和低压力等特点,在染料废水处理方面具有良好的应用前景。但此技术在制备时存在反应过程不可控、界面稳定性不足和操作难度大等问题,限制了纳滤膜性能提高及其规模化应用。基于表面涂覆技术以其操作简便、涂层结构和性能易于调控等特点,为制备高性能纳滤膜提供了研究基础。基于此,本文以具有良好机械稳定性、热稳定性和化学稳定性的PVDF材质为基膜,选用多巴胺、PEI和纳米TiO2三种物质
学位
膜分离技术可以有效解决全球范围内的缺水问题。但是随着膜分离技术的发展,膜污染情况一直是制约其工艺效率的瓶颈。本研究的目的是通过膜材料的改性、外加应用电场来实现超滤膜污染的缓解,提高膜的运行效率。  首先采用纳米金属银对导电超滤膜材料进行改性,利用银的杀菌作用,提高有机膜抗生物污染的能力;其次,在错流运行模式下,对导电膜施加正电场或负电场,利用同电荷相斥作用,或者氧化还原作用,提高膜的抗污染能力。 
厌氧消化技术处理剩余污泥可以实现污泥减量和能源回收,是目前最受欢迎的污泥处理技术。但较低的厌氧消化效率限制了其在剩余污泥上的应用。为了提高污泥厌氧效率,通常会采用预处理技术加速污泥水解,但其存在能耗高和成本昂贵的缺点。基于以上考虑,本研究通过在厌氧系统添加碳基和金属纳米材料,促进种间直接电子传递,强化剩余污泥厌氧消化的效果。主要实验结果如下:  (1)单独投加GAC对剩余污泥厌氧消化的影响。结果发
学位
金属基纳米颗粒(Metal-based nanoparticles,MNPs)可通过污水灌溉、施肥和农药喷洒等途径进入土壤,从而以离子态或纳米颗粒态直接被土壤中生物利用,通过污染食物链对人体健康产生潜在威胁。降水和人工灌溉会导致表面土壤经历水分条件的波动,会改变土壤氧化还原条件,影响MNPs的生物有效性。因此,研究土壤氧化还原条件对MNPs生物有效性的分子调控机制可为评估纳米材料的环境风险提供重要
学位