工业废水处理毕业论文(最新范文6篇),环境保护论文.docx
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1、工业废水处理毕业论文最新范文6篇,环境保护论文本篇论文目录导航:【】 工业废水处理毕业论文最新范文6篇【】【】【】 随着工业当代化的大力发展,国民经济和人民生活水平得到了显着提高,但是产生的废水越来越多,废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产经过中能够产生污染物的废水、污水和废液。以下为工业废水处理毕业论文6篇,供大家参考阅读。 工业废水处理毕业论文:高级氧化技术处理工业园区废水的研究及应用 内容摘要:近年来工业园区废水对生态环境的威胁逐步遭到人们的关注。这种废水成分复杂,通常需要在生化处理后接高级氧化单元对废水进一步处理,以使尾水知足排放要求。本文首
2、先对工业园区废水的特点以及处理现在状况进行介绍,然后阐述了在实际工程中常用的几种高级氧化技术的机理,通过对调研的列举部分工程实例进行简述,对各项技术的优缺点进行比照分析,总结了工业园区废水高级氧化技术的现在状况,最后对高级氧化技术处理工业园区废水治理中的发展趋势进行了瞻望,以期为今后的工程应用提供参考。 本文关键词语:工业园区; 废水; 高级氧化; 臭氧氧化; Fenton氧化; Research and Application of Advanced Oxidation Technology for Wastewater Treatment in Industrial Park Xu Cha
3、ojiang Xu Jiangjun Pan Jie Chen Xunxian Shangyu District Shaoxing Municipal Water Group Co., Ltd. Foshan Water Industry Group Co., Ltd. Abstract:In recent years, the threat of wastewater from industrial parks to the ecological environment has gradually attracted people s attention. The composition o
4、f this kind of sewage is complex, and it is usually necessary to connect the advanced oxidation unit after the biochemical treatment to further treat the sewage to make the tail water meet the discharge requirements. This article first introduces the characteristics and treatment status of wastewate
5、r in the industrial park,and then expounds the mechanism of several advanced oxidation technologies commonly used in actual engineering. By briefly describing some engineering examples listed in the survey, the advantages and disadvantages of each technology are described. A comparative analysis was
6、 carried out, and the status quo of advanced oxidation technology for wastewater in the industrial park was summarized. Finally, the development trend of advanced oxidation technology in wastewater treatment in the industrial park was prospected, hoping to provide a reference for future engineering
7、applications. 1 绪论 工业园区是指在一定的地域空间范围内,通过集中配置基础设施以及制定相关的优惠政策,吸引或引导工业企业及相关配套产业进驻本地区。1。在这样一个工业共同体中,每个成员单位通过集体化管理,共同承当部分生产、运行成本,同时可以以获得更大的经济和社会效益。然而,随着工业园区规模的扩大,其内部各行业的企业随之增加,在创造经济价值的同时,各企业排放的废水也给当地资源和环境带来了宏大压力。所以工业园区废水处理对我们国家生态文明建设和绿色发展战略的施行具有重要意义。 2 工业园区水污染问题 2.1 工业园区废水的特点 工业园区的废水主要来自园区内各企业产生的废水和废液。据(工
8、业园区废水处理管理政策研究报告统计,截止至2021年9月,我们国家已有省级及以上工业园2411家,市县级工业园则到达了40000多家。而在省级及以上工业园中,废水处理设施建成率为97%,仅工业废水和生活废水两项的年处理总量就高达971亿吨。而近年来,多地出现工业园区水污染事件的报道,表现出该方面政策及管理的不完善。随着(水污染防治行动计划的出台,工业园区的废水处理也面临着更高层次的处理要求。 由于园区内各企业客观上存在行业、生产条件、产品类型、设备性能和管理水平等的差异,导致各企业流入废水处理厂的废水的水质、水量会有很大差异不同,因而,与城市废水处理厂的废水相比,工业园区所接纳的废水的水量和水
9、质变化宏大,且具有污染物浓度高、种类多、毒性高、难生物降解等特点。正因如此,使得工业园区废水处理厂的处理系统通常缺乏针对性的设计和缺乏管理经历体验,常规物理+生化处理也难以使其出水达标排放2。 2.2 工业园区废水排放要求 在一般情况下,根据企业所属行业类别,国家制定了各行业的具有针对性的排放标准。而由于工业园区内企业所属行业不定,且工业园废水往往统一流入废水厂,经废水厂处理后外排,其排放要求往往由工业园所在地的排放条件来决定。若园区废水厂将废水处理后纳入市政管网,则其处理后的废水各指标需到达(废水综合排放标准(GB 8978-1996)的三级标准和(废水排入城镇下水道水质标准(CJ 343-
10、2018)的要求。若园区废水厂的进水成分复杂,生物难降解且含有有毒有害物质,则执行GB 8978-1996的一级或二级标准来控制。 2.3 工业园区废水处理大概情况 当前常见的工业园区废水处理厂的主要工艺为 预处理-生化处理 三级处理形式。近年来,随着园区内各行各业企业工艺的迭代升级,在企业的生产经过中往往会产生更复杂的难生物降解有机物,随管网进入园区废水厂,导致废水中的COD更难以降至达标排放。大量研究及应用表示清楚,在生化处理后接深度处理的三级处理形式能有效降低印染废水中的COD,是使废水达标排放的有效方式方法。深度处理经过主要包括物理吸附、曝气生物滤池、高级氧化技术、膜生物反响器等,主要
11、目的是将生化阶段的尾水进行进一步处理,使其能达标排放或外排。在实际应用中,主要是通过组合工艺,综合各处理单元的优缺点,进一步提高各处理单元的处理能力。在上述深度处理工艺中,以高级氧化技术及其与其他技术的组合应用最为广泛。 3 高级氧化技术简介 高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,AOPs)是通过化学反响产生羟基自由基(?OH),并利用?OH的强氧化性对有机污染物进行处理的一种处理技术3,4。废水中高级氧化处理的机理大致分为下面两步:(1)?OH的产生:O3、H2O2等氧化剂在一定条件下产生氧化能力极强的?OH。?OH的氧化电位为2.80 e V,氧化性仅次于
12、氟(2.87 e V),具有能有效地降解和去除有机污染物的能力;(2)有机污染物的分解:?OH在极短时间内将大分子有机物氧化分解成小分子有机物,甚至能够矿化为CO2、H2O。因而,经过高级氧化经过后,废水的可生化性往往在一定程度上有所提高。正因如此,高级氧化技术具有反响速度快、适用范围广、二次污染小等优点,且一般具有良好的处理效果。随着近年来排放标准的提升,该技术也逐步应用于各行业的废水深度处理经过中。根据高级氧化技术中使用的不同的氧化剂或反响形式,该技术主要分为臭氧氧化、光化学氧化、电化学氧化与芬顿氧化等,而实际工程中以臭氧氧化和芬顿氧化最为常见。下面对工业园区废水处理厂的常见的几种高级氧化
13、技术进行概括,并对其应用现在状况与发展趋势进行分析,以期为相关研究人员和工程技术人员提供有益参考。 3.1 臭氧氧化工艺 O3作为一种强氧化剂,在任何p H条件均可与水中的污染物成分进行反响,其产物为小分子有机物、H2O、CO2,故其不会造成二次污染。臭氧分子与污染物成分的反响方式主要包含两种:(1)缓慢且有选择性的直接氧化作用;(2)O3分子在废水中经过一系列反响生成?OH,生成的?OH与有机污染物分子反响进而对其进行去除5。两种反响方式中,后者具有更强的氧化性,反响速率更快,且具有无选择性。 然而,常规臭氧氧化工艺在实际应用中也有一定的局限性:?OH的生成速率低,在实际工程中难以到达所需处
14、理量的要求;除此之外,该工艺的运行维护成本高,对废水水质的要求较高,无法应对实际运行经过中水质水量骤变的情况;除此之外,运行经过中臭氧对设备的腐蚀也不可忽视。 为了提升臭氧催化经过的处理效率,当前主要有如下三种改良方式方法: (1)臭氧催化氧化:使用Fe2+、Mn2+、Na OH等催化剂促进?OH的生成,通过?OH将难生物降解的大分子有机物分解为小分子甚至矿化为H2O、CO2而排出体系6。 (2)H2O2/O3:H2O2是废水处理经过中常用的氧化剂。H2O2能够与O3反响,产生无选择性的?OH进而与污染物分子反响。O3/H2O2的反响条件温和、设备简单,运行成本低,且能够一定程度上增加水的可生
15、化性5。 (3)UV/O3:在UV/O3经过中,紫外光在水存在下将臭氧转化为氧分子和原子氧。原子氧进一步生成H2O2,在UV作用下,H2O2分解构成羟基自由基。UV/O3对COD的去除效率工艺通常比单独的臭氧或UV的效率更高层次,但是其在能源效率上不如H2O2/UV或H2O2/O3,由于与H2O2相比,O3在水中的溶解度低,抑制了反响的进行。因而,假如污染物浓度较高,运行成本可以能会随之升高。当前,已有部分关于UV/H2O2/O3组合工艺的研究7。 3.2 Fenton氧化工艺 芬顿氧化法的原理是通过Fe2+与H2O2反响生成的?OH与废水中的有机污染物反响,进而到达降解有机污染物的目的8,9
16、。 Fenton反响的机理起源于1934年Harber和Weiss提出的自由基氧化机理10,即?OH氧化有机污染物生成CO2和H2O,华而不实包含了一系列的复杂反响11。 影响Fenton氧化反响的因素主要包含停留时间、反响温度、药剂的投加量以及废水的p H。芬顿反响能有效去除多种有机污染物,且对反响条件要求不高19。 除此之外,也有部分基于Fenton工艺的改良型工艺,例如电芬顿4、光芬顿12、超声芬顿13及各种改良Fenton的组合技术28,这些技术已被证明具备一定的研究和实践价值。 3.3 光化学氧化 光化学氧化技术是在通过光催化剂在紫外或可见光照下发生电子的跃迁,产生?OH、?O、h+
17、来对有机污染物进行氧化复原降解的技术14。光催化氧化技术的优点如下:反响条件温和;能够应用于大多数难降解有机废水的处理;对微生物、部分无机物均有一定的处理效果;处理后的产物无二次污染。 光化学氧化法具有反响条件温和,运行成本低而且易于与其他高级氧化技术联用等优点,但应用中也有一些缺乏,比方催化剂的制备成本高,光利用效率不高,且有可能产生毒素更大的中间产物,催化剂回收存在很大的难度等,所以还需要继续深切进入的研究,才能够推动其在实际水处理中的应用和推广。 3.4 电化学氧化工艺 电化学氧化技术是在常温常压下,通过阳极放电产生?OH而对有机污染物进行去除的技术15,16。电化学氧化法的优点是几乎不
18、会产生二次污染,且反响条件温和、装置简单,建造成本低。当前,国外已发展出阳极氧化工艺(anodic oxidation)17、电芬顿(electro-Fenton)18、光电芬顿(photoelectro-Fenton)19、太阳光电芬顿(solar photoelectro-Fenton)20等工艺并有一部分应用实例21,22,23。但电催化在实际运行中存在氧化效率低,耗电量大,稳定性不高,装置运行维护费用高等缺陷34,所以当前电化学氧化法仍处于实验研究和应用探索阶段,要大规模应用到工业中,还需要进一步的优化工艺参数,提高电化学氧化法的反响效率。 4 工业园区废水的高级氧化处理工程应用 由以
19、上分析可知,在工业废水处理的实际工程中使用较多的还是臭氧(催化)氧化和Fenton(催化)氧化,而光、电氧化技术往往作为辅助组合工艺使用。 4.1 臭氧氧化深度处理应用及分析 刘兴静等5使用 水解酸化/A2O/MBR/臭氧氧化 工艺对天津某工业园区内废水处理厂进行扩容与提标改造,处理规模10000m3/d。该工程设计臭氧接触池2座,有效容积162 m3,臭氧产生浓度60 kg/h;总投资9889万元,运行成本4.03元/m3,出水知足排放标准。茹星瑶等24以Cu负载活性炭为催化剂,使用微气泡催化臭氧深度处理化工园区废水。结果表示清楚,该工艺能够将出水COD降至20 mg/L下面,臭氧利用率为9
20、7.5%,催化臭氧氧化反响效率为0.554 mg COD/mg O3;何锐等25对江苏省某化工园区废水处理厂进行技术改造,设计规模10 104 m3/d,臭氧催化氧化段将COD从A2O出水的60 mg/L降低至45 mg/L,出水水质知足GB 18918-2002中的一级A标准;陈金灿等26对某50 000 m3/d工业区废水厂进行提标改造,在原有二级处理工艺的基础上,采用 超滤+臭氧催化氧化(辅以活性炭吸附) 工艺,华而不实臭氧催化氧化接触池单池水力停留时间为1 h,单池催化剂接触时间为0.5h,正常滤速为5.13 m/h,强迫滤速为6.16 m/h,投产后三年的达标运行表示清楚臭氧催化氧化
21、工艺能有效去除难降解有机物。 臭氧催化氧化工艺具有广阔的应用前景,今后应针对新型材料的研发,加大臭氧和催化剂接触面积、防止催化剂流失、降低运行成本等方面进行研究,为工业废水处理提供新的途径。当前也已经有大量工程案例选择臭氧高级氧化作为深度处理工艺,但需要注意的是,在实际运行中,由于O3的不稳定性,需要现制现用,投资成本和运行成本较高。除此之外,O3对设备的腐蚀和操作人员的潜在危害也不可忽视。 4.2 Fenton氧化深度处理应用及分析 韩小刚等27针对某市工业园区5 000 m3/d焦化废水处理出水水质难以稳定达标的问题,初次采用 前端各厂A/O预处理 后端园区OAO+Fenton深度处理 的
22、工艺形式,工程调试运行表示清楚,COD去除率高达99%,到达GB 16171-2020直排标准。潘兴华等28使用 Fenton+BAF 组合工艺对化工园区生化出水进行深度处理,华而不实Fenton工艺能够将COD从140 mg/L降低至84 mg/L左右,经过BAF后出水COD约42 mg/L,系统运行费用约2.94元/t。周鹏飞等29对使用 Fenton+混凝+磁分离沉淀 技术对工业园区综合废水处理设施进行提标改造。该项目进水中含大量难生物降解有机物,二沉池出水COD为55120 mg/L,经深度处理后出水能知足排放需要。主要设计参数:总停留时间为1 h、加药量硫酸120 mg/L、Fe S
23、O4 200 mg/L、H2O2 100 mg/L、石灰350 mg/L。曹国民等30使用Fenton工艺对某化工企业园区的集中式废水处理厂进行升级改造,相应的处理后出水COD和TP分别稳定在60mg/L和0.4 mg/L下面,可达标排放,核算每吨废水的Fenton药剂成本约为0.9元。陈思莉等31采用 UASB+A/O+Fenton 工艺处理某工业园废水进行处理,该废水的主要来源为精细化工企业经过预处理后的废水。经该工艺处理后,废水的COD从500 mg/L左右降至90 mg/L下面,BOD5从300 mg/L左右降至20 mg/L下面。 Fenton氧化工艺作为一项成熟的高级氧化深度处理技
24、术,在全国范围内已经得到了广泛的应用。然而,Fenton工艺对水力条件、污染物性质的要求较高,工程设计上长期没有相应设计规范指导,导致部分设施在实际运行中常需投入更高层次的运行成本才能知足达标排放的需要。2020年,随着(芬顿氧化发废水处理工程技术规范的施行,对常规Fenton及各种改良Fenton工艺的设计、运行维护的技术要求做出指导性意见。 4.3 工业园区废水高级氧化技术比照分析 Fenton氧化工艺操作较简便且污染物去除效果好,但是其反响要求p H为酸性,且污泥产量高,对p H的中和和污泥的处理处置是其制约因素。除此之外,实际工程案例表示清楚,臭氧氧化对COD的去除效果要低于Fento
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