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超声/化学综合处理线路板有机废水的研究与应用

作　者: 梁定民
导　师: 何德文
学　校: 中南大学
专　业: 环境工程
关键词: 线路板废水超声环状有机污染物超声/Fenton 设备研发
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,由于电子行业的高速发展,线路板需求量大增。线路板有机废水的排放量也随之而增大。线路板有机废水是一种高COD,难生化降解,成分复杂的有机废水。线路板有机废水含有高毒性有机物,处理不当而排入环境当中,将造成水体的严重污染。超声是近年来研究比较多的一种集高温热解,高级氧化技术于一身,易于协同其他技术的一种水处理技术。本文以线路板有机废水为处理对象,分别做了三部分的工作,一是对以对苯二酚和苯并三氮唑为目标物的模拟废水进行超声研究；二是进行超声化学处理线路板有机废水的工艺参数研究；三是研发超声化学水处理一体化设备并应用于实际废水的处理。利用超声进行对对苯二酚、苯并三氮唑模拟废水降解的研究,结果表明超声对含有对苯二酚、苯并三氮唑的模拟废水均有一定的处理效果。超声处理60min,对苯二酚的降解率可达到97%；对含苯并三氮唑超声120min后,也可以实现基本去除。超声对处理两种物质的降解率均随着超声功率的增大而增大,随着pH值的减小而增大。超声频率存在一个最佳值。超声降解对苯二酚、苯并三氮唑的反应机理以自由基的氧化为主,且都遵循拟一级反应动力学。通过正交试验极差分析结果表明,各因素对超声降解苯并三氮唑降解率影响程度大小依次为超声频率>超声功率>pH值。通过GC-MSD结果分析表明,对苯二酚经过超声降解后,其转变为小分子物质,苯环被开裂。利用超声对实际线路板有机废水进行处理的探索,得出单独超声处理废水的最佳工艺条件为：超声频率f=20kHz,pH=3；单独Fenton处理废水的最佳工艺条件：H202浓度为10mmol/L,亚铁离子浓度为8mmo/L;超声和Fenton处理废水具有协同作用,试验工艺条件为：f=20kHz, pH=3, H2O2浓度为10mmol/L,亚铁离子浓度为8mmo/L。研发一套超声化学水处理一体化设备应用于工厂处理实际废水。对比现今线路板厂处理有机废水的工艺,针对所存在的弊端,设计了一套超声水处理设备。确定了该套设备的工艺流程为废水→pH值调节→超声氧化(可协同其他氧化技术)→送生化处理。运用超声化学水处理一体化设备处理实际废水的研究结果表明：最佳的超声处理线路板有机废水方法为超声协同Fenton处理线路板有机废水。废水经过超声化学水处理一体化设备处理后,其COD值减少了至少70.5%以上,BOD5/COD的比值最大达到了0.231,可生化性提高明显。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章文献综述  10-22
  1.1 线路板有机废水的来源及特点  10-12
    1.1.1 线路板有机废水来源  10-11
    1.1.2 线路板有机废水的特点  11-12
  1.2 线路板有机废水处理方法  12-13
    1.2.1 线路板有机废水处理传统工艺  12-13
    1.2.2 线路板有机废水处理工艺的不足  13
  1.3 超声降解有机物的研究进展  13-19
    1.3.1 超声降解有机物的基本机理  13-16
    1.3.2 超声降解有机物的影响因素  16-17
    1.3.3 超声降解有机物的应用  17-19
  1.4 课题研究目的及意义  19-20
  1.5 课题研究的路线  20-22
第二章材料与方法  22-26
  2.1 模拟废水部分  22-24
    2.1.1 试剂  22
    2.1.2 主要仪器  22
    2.1.3 实验方法  22-23
    2.1.4 分析方法  23-24
  2.2 实际废水部分  24-26
    2.2.1 试剂  24
    2.2.2 主要仪器  24-25
    2.2.3 分析方法  25-26
第三章超声处理模拟线路板有机废水的研究  26-45
  3.1 引言  26-27
  3.2 超声处理废水中对苯二酚  27-34
    3.2.1 影响因素与降解效果  27-29
    3.2.2 反应机理与反应速率方程  29-33
    3.2.3 降解产物  33-34
  3.3 超声处理废水中苯并三氮唑  34-43
    3.3.1 最佳反应时间的确定  34-35
    3.3.2 影响因素与降解效果  35-38
    3.3.3 正交试验  38-40
    3.3.4 反应机理与反应速率方程  40-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章超声处理实际线路板有机废水的研究  45-52
  4.1 引言  45-46
  4.2 试验结果与讨论  46-51
    4.2.1 单独超声处理工艺参数  46-47
    4.2.2 Fenton处理工艺参数  47-50
    4.2.3 超声强化Fenton处理工艺参数  50-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章超声化学水处理一体化设备的研制及应用  52-61
  5.1 引言  52
  5.2 超声水处理设备的研发  52-54
    5.2.1 工艺概况  52-53
    5.2.2 工艺流程  53-54
  5.3 超声化学水处理一体化主体部件的研发  54-57
  5.4 超声化学水处理一体化设备的应用  57-60
    5.4.1 应用过程  57-58
    5.4.2 应用结果讨论  58-60
  5.5 本章小结  60-61
第六章结论  61-63
  6.1 结论  61-62
    6.1.1 超声降解模拟线路板废水的研究  61
    6.1.2 超声处理线路板有机废水工艺参数的研究  61-62
    6.1.3 超声水处理设备的研发及应用  62
  6.2 建议  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
攻读硕士期间发表论文及获奖情况  68

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