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利用兰炭末处理含硝基苯类有机废水的研究

作　者: 郭玉琼
导　师: 蔡超
学　校: 宁夏大学
专　业: 化学工程
关键词: 兰炭末吸附有机废水综合利用
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

本文以煤炭类固体废弃物为吸附剂,处理含硝基苯类有机废水,吸附饱和后的吸附剂可以代替燃料煤加以回收利用,同时被处理过的中水具有一定的碱性,可作为厂内的洗涤专用水,应用’到硝基氯苯产品的水洗工序中。本文首先对未处理的废水进行水质的检测。然后通过对未处理的兰炭末、预处理(300℃下烘干)后的兰炭末以及焦炭末这三种吸附剂进行工业分析、比表面积、红外光谱图和燃烧热的吸附机理探讨发现,预处理后的兰炭末具有较大的比表面积和开放的孔隙结构,同时具有较多的含氧官能团,具备良好的化学活性,更适合吸附大分子污染物,同时它还具有比较高的燃烧热值,更适合作优质燃料。在静态吸附实验中,通过测定三种吸附剂的亚甲基蓝吸附值,发现三种吸附剂的中孔均没有较好的吸附能力；通过对三种吸附剂的最佳投加量、最佳吸附时间和最佳吸附温度的测定,最终确定选用预处理后的兰炭末作为废水的吸附剂。在动态吸附实验中,用035×120cm吸附柱处理废水试样,以COD值为50mg/L作为耗竭点,通过改变吸附剂的投加量和废水流量,得出动态吸附的最佳工艺条件：预处理后的兰炭末与废水的最佳比为126.67g：1L,废水流经吸附柱的最佳流速为40mL/min。随后对处理后的中水检测结果与洗涤专用水的指标进行对比。本文同时研究了吸附饱和后的吸附剂和处理后的废水的综合利用方案,在实验室确定的最佳工艺条件基础上,进行工艺路线设计。通过对工艺流程图和装置流程图的设计,得出了热量衡算和物料衡算的结果。在设备选型中,对设备的要求较简单,降低了设备的固定投资。通过简单的经济评价可知此工艺具有一定的经济价值,适合应用到工业化生产中。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-17
  1.1 研究背景  7
  1.2 工业园区废水的来源、分类及危害  7-10
  1.3 有机废水处理的研究现状  10-13
    1.3.1 物理法  10
    1.3.2 化学法  10-11
    1.3.3 物理化学法  11-13
    1.3.4 生物法  13
  1.4 处理方法的选择  13
  1.5 吸附剂的选择  13-15
    1.5.1 吸附剂的性能要求  13-14
    1.5.2 兰炭的研究现状  14
    1.5.3 焦炭的研究现状  14-15
    1.5.4 活性炭的研究现状  15
  1.6 研究的目的及意义  15-16
  1.7 研究的主要内容  16-17
    1.7.1 研究思路  16
    1.7.2 研究方法  16-17
第二章废水的水质测定  17-24
  2.1 实验的仪器和试剂  17-18
  2.2 实验方法  18-23
    2.2.1 色度的测定  18-19
    2.2.2 pH值的测定  19
    2.2.3 电导率的测定  19
    2.2.4 化学需氧量(COD)的测定  19-20
    2.2.5 钙、镁离子和总硬度的测定  20-21
    2.2.6 Cl~-含量的测定  21
    2.2.7 总碱度的测定  21-22
    2.2.8 硫酸盐的测定  22-23
  2.3 结果与讨论  23-24
第三章吸附剂的吸附性能试验  24-46
  3.1 实验仪器与试剂  24-25
  3.2 吸附机理的初步探讨  25-32
    3.2.1 吸附剂的工业分析  25-26
    3.2.2 吸附剂比表面积的测定  26-27
    3.2.3 红外光谱分析  27
    3.2.4 燃烧热值的测定  27-28
    3.2.5 实验结果  28-32
  3.3 静态吸附实验  32-41
    3.3.1 亚甲基蓝标准曲线的绘制  32
    3.3.2 COD标准曲线的绘制  32-33
    3.3.3 亚甲基蓝吸附值的测定  33
    3.3.4 吸附过程的影响因素  33-34
    3.3.5 实验结果  34-41
  3.4 动态吸附试验  41-43
  3.5 处理前后的水质变化  43-44
  3.6 本章小结  44-46
第四章工艺路线设计  46-56
  4.1 工艺路线设计依据  46
  4.2 物料衡算  46-48
    4.2.1 计算依据  46
    4.2.2 物料衡算流程简图  46-47
    4.2.3 计算过程  47-48
  4.3 热量衡算  48-49
  4.4 安全性能评估  49-50
    4.4.1 理论依据  49
    4.4.2 实验验证  49-50
  4.5 工艺流程图设计  50-52
    4.5.1 工艺流程框图  50-51
    4.5.2 工艺流程说明  51-52
    4.5.3 装置流程图  52
  4.6 主要设备选型  52-53
  4.7 投资费用估算  53-55
  4.8 本章小结  55-56
第五章总结与展望  56-57
  5.1 课题的工作成果  56
  5.2 未来工作展望  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
个人简介  62

利用兰炭末处理含硝基苯类有机废水的研究

内容摘要

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