泥区废液催化臭氧氧化及其强化处理技术研究

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1、分类号：TU992题单位代码：学号：密级：j825：73，10005’S20070413l公开北京工业大学工学硕士学位论文英文并列题目研究生姓名：毖塞蓬专业：±查王猩研究方向：透盔处堡皇邃逦丝导师姓名：整堕霞职称：一．熬拯论文报告提交日期授予单位名称和地址垫!Q生主目学位授予日期——j匕塞王些太堂曼基塞直麴田区垩巫圄!鲤曼．．，●●●‘【独创性声明果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的

2、说明并表示了谢意。签名：越渣．关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复印手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：燃一一导师签名：日期：li—i。1●_。jl{●“_．1●●。蔫，“1。嗣舅碍墒“J，●，●l●●用_儡习埔j．岣零vjd蕊j●1{，，；{：《，。；；摘要。摘要泥区废液产生于污水处理厂污泥浓缩、消化、脱水工序，产生量约占污水处理量的1-3％，目前普遍采用的处理方法是将泥区废液回流至污水处理系统与

3、污水合并处理。由于泥区废液中污染物成分相当复杂，氮磷及有机污染负荷高于生活污水数十倍之多，其中大多有机物为腐殖质等难生物降解物质和生物代谢残余物，再次生化处理的难度加大，回流有可能导致难降解污染物和部分氮磷穿透污水处理系统，增加污水处理系统出水的水质复杂性，不利于污水健康和安全回用。本文采用实验优化的复配臭氧催化剂对泥区废液进行多相臭氧催化预氧化处理，并考察了泥区废液经氧化预处理后回流对污水处理系统出水水质的改善状况，旨在为泥区废液污染控制提供理论与技术参考。主要研究结论如下：通过实验筛选了二氧化钛(Ti02)溶胶制备方法和活性炭(AC)负载Ti02条件，优化了Ti02

4、／AC与铁屑复混催化剂的配比，确定了臭氧催化氧化的工艺参数，并对富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚的催化臭氧化反应机理进行了探讨。采用实验室模拟实验，考察了复杂背景下富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚的催化臭氧化机制。结果表明，活性炭负载二氧化钛的最佳负载条件为：活性炭形状为果壳破碎炭，负载二氧化钛溶胶膜后的烧结温度为5000，溶胶制备方法为浸渍法，烧结时间为2小时；正交试验确定铁屑和负载Ti02活性炭的混合比例为5：5；臭氧催化工艺参数为臭氧化气体流量为1．0L／rain(臭氧浓度2．0rag／L)，反应时间为20min。复配臭氧催化剂能提高富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚催化臭氧化去除率20％

5、以上；氧化途径主要是催化剂引发臭氧分解的链反应、产生羟基自由基氧化分解水质，铁屑能够强化羟基自由基的形成；富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚的臭氧氧化反应为拟一级反应动力学过程；壬基酚聚氧乙烯醚催化臭氧氧化反应历程为主要表现为聚合度的同步降低，反应结束时各种聚合度NPnEO仍符合泊松分布：利用序批式活性污泥反应器处理系统(SBR)，实验室模拟泥区废液臭氧预处理后回流污水处理系统，对污水处理系统出水水质的影响。结果表明：泥区废液经催化臭氧化预处理后回流，能降低出水中的COD值和UV254值80％以上，其中UV254值降低的更为明显；分子量大于10ku有机物在出水中所占百分比降低。上

6、述结果表明泥区废液经臭氧催化预氧化处理后再回流，能改善有机物的可生化降解性，显著降低出水有机物的芳香度，减少大分子有机物所占比例，降低腐殖质类含量，对于出水进一步深度处理与利用具有积极的意义。本研究在复配臭氧催化剂制备技术、泥区废液催化臭氧预氧化后回流对污水处理系统出水水质的改善作用研究具有一定的新颖性。北京工业大学工学硕七学位论文关键词泥区废液；复配臭氧催化剂；预处理；回流；污水处理‘。·ABSTRACTABSTRACTDumpwasteofthepollutantsincomplex，hi曲organicloadaregeneratedinmunicipalwast

7、ewatertreatmentplantsludgethickening，digestionanddewateringprocesses，resultinginthevolumeofsewagetreatmentcapacityofabout1～3％．Mostofthecurrentdumpwastewaterreturntothesewagetreatmentsystem．Asthecompositionofpollutantsinwastewatersludgezoneis’acomplexandorganicnitrogenandp