电化学法处理垃圾渗沥液反渗透浓缩液的实验研究

摘要

城市垃圾在卫生填埋过程中会产生高含盐难生物降解的有机废水——垃圾渗沥液。随着垃圾渗沥液处理技术的发展，膜分离技术在一定程度上解决了垃圾渗沥液处理难题，但膜分离同时产生了一定数量的更难处理的具有超高含盐、高色度、高浓度特点的难降解废水----膜截留浓缩废液。电化学氧化法作为一种有效去除难降解有机物的高级氧化处理技术，具有环境兼容性和友好性的特点。近年来，电化学氧化法不仅引起了人们的广泛关注，而且已在垃圾渗沥液、制药废水、制革废水、印染废水、炼油废水等领域开展相关研究工作。本研究利用电化学氧化技术进行垃圾渗沥液反渗透截留浓缩液处理实验研究，处理对象取自青岛小涧西渗沥液处理有限公司MBR处理出水经DTRO系统截留的浓缩液，通过实验研究确定了适宜的电极极板材料与电解工艺统计及运行参数。
　　本研究主要内容包括：⑴利用电絮凝和聚铁絮凝技术对浓缩液预处理实验的结果表明，利用聚铁对浓缩液进行絮凝比电絮凝更有优势，当聚铁的投加量为12.5g/L时，CODcr去除率达到52.82％。⑵电化学氧化电极材料选择实验研究结果表明，选择合适的电极材料不仅可以提高效率而且是实验成功的关键因素。电化学氧化实验结果表明，电极材料对电化学氧化处理效果影响较大，各种电极材料的电解处理效果由好到差分别为TPB电极、二氧化钉电极、二氧化铱电极、金属氧化物改性活性炭电极、氧化锡锑橡胶电极。因此，本研究选用TPB电极作为后续实验的对象。⑶利用板式电解装置对絮凝预处理后浓缩液的正交试验结果表明，各影响因素主次关系为占空比＞电压＞频率＞pH。其最优水平的组合方式为电压10V、频率3000Hz、占空比15％、pH=7。在最优条件下，其CODcr的去除率为76％。⑷利用同轴电解装置对浓缩液原液的单因素试验实验结果表明，在最佳工艺组合条件下（脉冲电压为15V，占空比为15％，频率为2000Hz，流量为5m3/h），电解反应历时6h时电解效果达到最佳，CODcr去除率达到82.96％。⑸同轴与板式电解装置的对比实验结果表明，同轴与板式系统相比在反应历时2h、4h、6h、8h、10h条件下，其CODcr去除率分别提高了46.2％、26.93％、14.07％、8.73％、5.60％。在达到相同的电解效果的前提下，板式系统装置需要反应历时12h，而同轴系统装置仅需要反应历时6h。因此，同轴系统装置比板式系统具有优势。⑹在电化学氧化过程中NH4+-N的去除率达到96.89％。色度的去除率达到99.00％。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 垃圾渗沥液

1．1．1 垃圾渗沥液的来源

1．1．2 垃圾渗沥液的水质特点

1．1．3 垃圾渗沥液的危害

1．1．4 垃圾渗沥液处理方法

1．2 反渗透膜法截留浓缩液

1．2．1 反渗透截留浓缩液的性质

1．2．2 反渗透截留浓缩液的处理方法

1．3 电化学氧化法

1．3．1 电化学原理

1．3．2 电化学氧化法在废水处理方面的应用

第2章 课题研究的背景、目的及内容

2．1 课题研究的背景

2．2 研究目的

2．3 研究内容

2．4 研究方法

2．4．1 实验装置系统

2．4．2 实验评价指标与方法

2．4．3 实验测定CODcr准确性分析

第3章 絮凝法预处理浓缩液实验研究

3．1 实验研究内容

3．2 电絮凝实验结果与讨论

3．3 聚铁絮凝实验结果与讨论

3．4 本章小结

第4章 电化学氧化法处理浓缩液实验研究

4．1 实验研究内容

4．2 确定电极材料

4．3 浓缩液预处理后电解实验结果与讨论

4．3．1 因素水平确定

4．3．2 正交试验结果及分析

4．3．3 电化学氧化法处理预处理后浓缩液动态试验研究

4．4 未经预处理浓缩液的电解实验结果与讨论

4．4．1 电压对电解效果的影响

4．4．2 占空比对电解效果的影响

4．4．3 频率对电解效果的影响

4．4．4 过流流量对电解效果的影响

4．4．5 pH值对电解效果的影响

4．4．6 最佳条件下的电解去除效果

4．5 板式与同轴电解装置的比较

4．6 浓缩液原液电解与浓缩液预处理后电解效果的比较

4．7 氨氮和色度在电解过程中的变化规律

4．8 本章小结

第5章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢