基于活性炭吸附及组合工艺对洗消废水处理的应用研究

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1、工程硕士学位论文基于活性炭吸附及组合工艺对洗消废水处理的应用研究作者姓名薛蓓工程领域环境工程校内指导教师张小平教授校外指导教师李楠高级工程师所在学院环境与能源学院论文提交日期2015年3月ApplicationresearchofdecontaminationwastewatertreatmentbasedonactivatedcarbonadsorptionandCombinedProcessADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：BeiXueSupervisor：Prof.XiaopingZhan

2、gSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou，China分类号：X52学校代号：10561学号：201221018281华南理工大学硕士学位论文基于活性炭吸附及组合工艺对洗消废水处理的应用研究作者姓名：薛蓓指导教师姓名、职称：张小平教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：环境工程论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：水污染控制技术论文提交日期：2015年3月16日论文答辩日期：2015年3月19日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2015年4月30日答辩委员会成员：主席：韦朝海委员：汪晓军

3、、朱能武、黄碧纯、温勇华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所％交的论文足本人在导师的衍异下独立进行研宄所取得的研究成果.除了文中特别加以标注引用的内祥外.本论文不乜含任HK他个人或災体匕经发友或撗与的成采作仏x•丨本文的研允做出•!"(嬰办献的个人和集体.均己在义屮以叫确泞式标明•木人宂仝总识到本少明的法仆后果山本人承扔，作笤签名*nwj：^in/4u学位论文版权使用授权书木学位论文作《•宂全，解学校冇关保留、使用学位论文的规定.即：研宂牛.在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位域华南理工人学•学校打权保存并向w家冇关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允

4、许学位论文被杏阅（除在保密期内的保密论文外）：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文，本人电子文档的内容和纸质论文的内容相—致*本学位论文域子：□保密，在____年解密后适用本授权书《S不保密，同意在校园W上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知i只资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容<(请在以上相应方框内打）曰期：x>，r.;日期細广*电子邮箱^摘要本课题旨在为“移动式核化洗消废水装置”工艺的研发提供理论依据及放大

5、参考。国内外对洗消废水或与洗消废水性质相似的废水的处理方法包括沉淀过滤法、泡沫分离法、吸附法、膜分离法、混凝法、高级氧化法等。综合分析了国内外洗消废水处理工艺，针对水质特点及移动式装置对重量限定、稳定性及抗震性的环境要求，研究装置处理工艺初步确定为：混凝沉淀——过滤单元——活性炭吸附——离子交换——膜处理单元。活性炭吸附单元作为洗消废水中有机毒剂的主要处理单元，在整套工艺中具有极其重要的作用。因此，在小试阶段重点研究吸附单元对洗消废水中的特征污染物甲基膦酸二甲酯（DimethylMethylPhosphonate,DMMP）的吸附效果具有一定的意义。小试实验研究分

6、析活性炭吸附单元不同型号活性炭的性能参数，筛选最优型活性炭，并考察了不同溶液pH、流速、初始浓度、钙离子（Ca2+）影响等条件下活性炭对洗消废水处理效果，确定最优操作条件，为工艺优化及放大提供理论依据。最后，通过对洗消废水中试装置及样机的调试及实验结果，验证“移动式核化洗消废水装置”整体组合工艺的可行性，并进行改善优化。小试研究结果表明，煤质炭对模拟洗消废水中的有机物吸附性能最优，椰壳活性炭次之，其中煤质活性炭09炭的吸附性能最强；在相同粒径条件下，同一原材料活性炭的碘值的大小与吸附量成正相关关系。弱酸性条件有利于吸附反应的进行，而强酸及碱性环境均会抑制吸附反应。

7、在无机物Ca2+与DMMP共存的情况下，低浓度的Ca2+可以促进活性炭对有机磷的吸附，而过高浓度的Ca2+对活性炭吸附行为产生抑制作用。以流速、pH、活性炭填充高度和初始浓度等影响因素为参考对象，进行L3)的正交优化实9(3验。结果显示各影响因子的显著性由大到小依次为初始浓度>流速>pH>填充高度。最佳操作参数条件：流速为2mm·s-1，pH为6，填充高度为500mm，初始浓度为300mg·L-1。中试及样机测试结果表明，“混凝—过滤—吸附—离子交换—膜组件”组合工艺能满足移动式洗消废水处理的要求，整套设备的总运行成本为4.094元/吨。关键词：活性炭吸附；洗消废

8、水；动力学