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乳化液废水综合处理技术研究

作　者: 张伟军
导　师: 张明
学　校: 华东师范大学
专　业: 环境科学
关键词: 废乳化液震动膜 A/O工艺 Fenton氧化废水处理工艺
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

乳化液广泛应用于金属加工过程，其主要成分为基础油(包括矿物油、植物油和合成油)、脂肪酸、防腐蚀剂、杀菌剂和其它添加剂等。废弃的乳化液为危险废弃物，可对生态环境造成严重危害,需妥善处理。在诸多处理技术中,膜分离技术具有的除油效果好、处理成本低和设备紧凑等优点而备受青睐,但常规膜分离技术存在的通量会随着运行时间的延长而下降的问题仍急需解决。另外,膜处理后出水往往并不能达到废水排放要求,其后续处理目前也无成熟的技术方案。本研究主要针对多家公司的高浓度乳化液生产废水，考察了震动膜超滤的处理效果,评价了震动膜抵抗膜污染的性能,并对震动膜维持高通量的机理进行分析。由于震动膜出水(清液)COD浓度仍较高,本论文采用Fenton氧化法对震动膜清液进行预处理,确定了Fenton氧化法的最适工艺参数、处理效果和氧化预处理对清液可生化性的影响。本论文还采用厌氧滤池-好氧接触氧化工艺对震动膜出水进行了小试处理研究，考察了生化处理效果和稳定性，在以上研究的基础上确定了高浓度乳化液废水综合处理的运行工艺和相关参数。研究结果表明,震动膜对不同乳化液废水所含油的去除率在85%以上,COD去除率在36～97%之间。震动膜在处理不同种类乳化液的过程中,通量没有明显下降,表明震动膜具有防止膜污染和浓差极化的良好性能。对震动膜出水的B/C和COD30试验结果显示大部分乳化液废水经震动膜处理后可生化性提高,但部分高浓度清液可生化性仍较差,直接进行生化处理浓度也过高,需进一步采用Fenton法进行预处理。在震动膜清液混合液COD约为22000mg/L时,30%过氧化氢投加量为5%(V/V), Fe2-/H2O2 (mol/mol)为0.1,出水COD可以降到8300mg/L,并可明显改善废水的可生化性。采用厌氧滤池—好氧接触氧化工艺对乳化液混合清液进行小试处理,在进水COD在4000～13000 mg/L,厌氧滤池和好氧接触氧化池体积负荷分别为0.88-2.73和0.09～0.3kgCOD·m-3d-1的条件下：COD去除率可以达到87%以上,表现出较高的抗冲击负荷能力。生化出水采用经混凝沉淀后可达到市政污水厂纳管要求。在以上研究的基础上,本论文提出了对乳化液废水进行综合处理的工艺方案和技术参数。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
第一章绪论  11-41
  1.1 乳化液废水介绍  11-12
    1.1.1 乳化液废水的来源  11
    1.1.2 乳化液废水的组成  11
    1.1.3 乳化液废水的性质和危害  11-12
  1.2 废乳化液除油技术的研究进展  12-13
  1.3 膜技术在乳化液废水处理中的应用  13-23
    1.3.1 膜技术的分类  13-17
    1.3.2 膜技术在乳化液废水处理中的应用  17-18
    1.3.3 膜技术在油水分离过程中广泛使用的屏障  18-19
    1.3.4 影响膜过滤性能的因素  19-23
  1.4 维持高膜通量的物理化学方法  23-27
    1.4.1 投加活性盐  23-24
    1.4.2 物理方法  24-27
  1.5 化学氧化技术  27-36
    1.5.1 化学氧化技术概述  27-28
    1.5.2 高级氧化技术  28-31
    1.5.3 组合技术  31-32
    1.5.4 Fenton氧化技术基础  32-36
  参考文献  36-41
第二章乳化液废水水量水质、处理目标及技术路线  41-44
  2.1 废乳化液水量  41
  2.2 废水水质  41-42
    2.2.1 指标测定  41-42
    2.2.2 水质情况  42
  2.3 处理目标  42-43
  2.4 技术路线  43-44
第三章震动膜处理乳化液废水研究  44-53
  3.1 研究目的  44
  3.2 震动膜的水力学研究  44-46
  3.3 震动膜实验  46-52
    3.3.1 小试实验震动膜装置的基本情况  46
    3.3.2 震动膜处理不同乳化液废水  46-47
    3.3.3 震动膜对COD和油的去除效率  47
    3.3.4 膜通量和水样温度的变化情况  47-52
    3.3.5 膜清洗  52
  3.4 本章小结  52
  参考文献  52-53
第四章震动膜清液的生化处理  53-63
  4.1 研究目的  53
  4.2 震动膜清液的生化性分析  53-56
    4.2.1 BOD_5/COD  53
    4.2.2 COD_(30)监测  53-55
    4.2.3 高浓度清液对生化降解的影响  55-56
  4.3 混合清液的A/O处理  56-61
    4.3.1 A/O工艺介绍  56
    4.3.2 本研究生化处理装置  56-57
    4.3.3 生化处理实验  57-60
    4.3.4 生化出水的混凝实验  60-61
  4.4 本章小结  61-62
  参考文献  62-63
第五章震动膜清液的Fenton氧化实验研究  63-75
  5.1 高浓度混合清液的Fetnno氧化预处理  63-68
    5.1.1 实验目的  63
    5.1.2 材料和方法  63-64
    5.1.3 实验结果和讨论  64-66
    5.1.4 Fenton氧化出水的可生化性分析  66-67
    5.1.5 投药方式对COD去除率的影响  67-68
    5.1.6 Fenton氧化处理的最优工艺条件  68
  5.2 废水处理的方案和工程介绍  68-73
    5.2.1 乳化液除油  68-69
    5.2.2 高浓度震动膜清液的Fenton氧化  69-70
    5.2.3 低浓度清液和Fenton氧化出水的生化处理  70-73
  5.3 组合工艺的经济分析  73
  5.4 本章小结  73-74
  参考文献  74-75
第六章结论和工程建议  75-78
  6.1 结论  75-76
    6.1.1 乳化液的震动膜处理  75
    6.1.2 厌氧滤池和好氧接触氧化处理震动膜清液  75
    6.1.3 震动膜清液的Fenton氧化试验  75-76
  6.2 工程建议  76-78
    6.2.1 震动膜处理  76
    6.2.2 生化处理  76
    6.2.3 Fenton氧化预处理  76-78
硕士期间主要成果  78-79
致谢  79

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