Fenton氧化—活性炭吸附预处理天然气净化检修废水试验研究

论文摘要

天然气净化废水主要分为正常生产废水和检修废水。正常生产废水污染物浓度较低,靠一般生化处理即可;而检修污水含有大量复杂的难生物降解物质,可生化性较差,多年来主要是靠新鲜水稀释处理和燃烧炉燃烧处理,但这两种方法效率低且成本很高,因此开发新的废水处理方法非常必要。虽然我们已研究了升流式厌氧污泥床层反应器（UASB）处理天然气净化厂高浓度污水,但是经过133天的启动试验研究结果表明:在进水COD为6000mg/L的情况下,出水COD去除率仅在40%左右,处理效果欠佳。故探讨和寻求一种行之有效的预处理方法,具有一定的现实意义。本文以Fenton氧化与活性炭吸附联合对天然气净化检修废水进行预处理,以期提高后续UASB运行效率。本试验先通过正交试验确定Fenton试剂氧化的初步操作条件,在此基础上,进行单因素分析法,对影响Fenton试剂处理效果的主要因素进行逐一研究,考察其对废水COD去除率的影响程度,结果表明Fenton氧化法处理天然气净化检修废水的最佳操作条件为:H2O2投加量0.3mol/L,n（H2O2）/n(Fe2+)=20:1,初始pH=3,反应温度70℃,反应时间40 min。该条件下COD去除率达到78.6%,BOD5/COD值由0.168提高到0.353-0.403,可生化性大大提高;若H2O2分三次投加,间隔时间为10min,COD去除率会由78.6%上升为80.3%,由此可知H2O2采用分批投加会进一步提高反应效果。经Fenton氧化处理后,废水再由活性炭吸附,本课题活性炭吸附试验采用单因素法,考查不同吸附pH值、活性炭投加量以及吸附时间对废水COD去除率的影响,结果表明Fenton氧化处理后无需调节pH值,按照20g/L投加活性炭后常温反应3h,COD去除率为47.3%,BOD5/COD值为0.438-0.625。本文的研究为Fenton氧化及活性炭吸附联合对天然气净化检修废水进行UASB反应器预处理的实际应用奠定了理论基础,提供了试验依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.2 天然气净化废水国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 高级氧化技术在废水处理中的应用
• 1.3.1 Fenton试剂高级氧化法
• 1.3.2 其他高级氧化技术
• 1.4 活性炭在废水处理中的应用
• 1.4.1 活性炭的吸附性及其应用
• 1.4.2 活性炭的吸波性
• 1.4.3 活性炭的催化作用
• 1.4.4 活性炭的再生
• 1.5 研究内容和技术路线
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 技术路线
• 第2章 Fenton试剂氧化与活性炭吸附理论
• 2.1 Fenton试剂及类Fenton试剂氧化法
• 2.1.1 Fenton试剂氧化法
• 2.1.2 类Fenton试剂氧化法
• 2.1.3 Fenton试剂处理效率的影响因素
• 2.2 吸附相关理论
• 2.2.1 吸附机理
• 2.2.2 吸附热力学
• 2.2.3 吸附动力学
• 2.3 吸附剂及性能要求
• 2.3.1 活性炭吸附剂
• 2.3.2 吸附剂的性能要求
• 第3章 Fenton氧化与活性炭吸附实验材料与方法
• 3.1 研究对象
• 3.1.1 常规指标监测结果
• 3.1.2 有机物组成分析结果
• 3.2 试验仪器及试剂
• 3.2.1 试验仪器
• 3.2.2 试验试剂
• 3.3 试验方案与方法
• 3.3.1 试验方案
• 3.3.2 试验方法
• （1） Fenton氧化实验
• 3.4 测试项目及方法
• 3.4.1 pH值测定
• 3.4.2 化学需氧量（COD）的测定
• 3.4.3 COD去除率的测定方法
• 第4章 试验结果与讨论
• 4.1 Fenton氧化试验
• 4.1.1 正交试验
• 4.1.2 单因素试验
• 4.2 活性炭吸附试验
• 4.2.1 吸附pH值对COD去除率的影响
• 4.2.2 活性炭投加量对COD去除率的影响
• 4.2.3 搅拌时间对COD去除率的影响
• 4.3 天然气净化检修废水可生化性的讨论
• 4.3.1 BOD的测定方法
• R的测定方法'>4.3.2 COD_R的测定方法
• 4.3.3 废水可生化性探讨
• 4.4 天然气净化检修废水降解机理和中间产物分析
• 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目