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臭氧氧化对电镀废水有机物去除实验

摘 要:电镀废水有机物的的处理一直缺乏技术可行、经济实用的工艺,本文通过采用臭氧氧化法对电镀废水进行处理,研究了臭氧氧化法对工业园区电镀废水有机物的处理效果.通过考察不同接触时间、不同初始pH值、不同臭氧投加浓度对处理效果的发现臭氧氧化对电镀废水的COD去除效果可达24.81%.

关键词:臭氧氧化;电镀废水;有机物

文章编号:1004-7026(2017)24-0098-01

中国图书分类号:X703  

文献标志码:A

1 接触时间对臭氧处理效果的影响

臭氧的接触时间对臭氧的氧化效果起着决定性作用,过长的接触时间会造成产生很大的处理费用,因此选择最优的接触时间有助于提升臭氧的利用效率,节约处理成本.实验量取6L水样加入向臭氧反应装置中,控制臭氧进气流量为4L/min,臭氧的浓度约为2.5~3mg/L.

可以得出,臭氧氧化开始的30minCODCr去除效果很明显,直接从198.52mg/L下降到177.44mg/L;前3h废水的CODCr从198.52mg/L下降到163.20mg/L,CODCr的去除率达到17.79%;3h以后废水的CODCr从163.20mg/L下降到159.35mg/L,去除率仅仅增加了1.94%.这是因为臭氧的氧化能力很强,通入废水中可快速与水中的污染物进行反应,开始的30min污染物浓度高,更能体现臭氧的快速氧化能力,在很短时间即可将部分有机物氧化分解[4].

2 初始pH对臭氧处理效果的影响

实验用原水的pH值在8.49~9.35之间,分别用氢氧化钠和稀硫酸调节pH到3、11,然后经臭氧氧化处理(臭氧的流量为4L/min),并与原水的处理效果作对比,考察不同初始pH对臭氧氧化处理效果的影响.

废水在与臭氧接触半小时的时候CODCr出现明显的降低,说明臭氧对废水中有机污染物的氧化速度很快,随着时间的增加和pH的升高CODCr去除率逐渐增大,氧化3h可分别达到13.58%、20.19%和24.81%.这是因为在酸性的条件下,臭氧在水中性质比较稳定,主要以分子形态与水中的污染物反应,此时反应速度较慢且有一定的选择性.而在碱性条件下,臭氧在水中的分解速率会增加,生成具有更强氧化能力的羟基自由基(·OH),·OH的氧化还原电位仅次于氟,选择性小,在处理过程中能够形成高级氧化反应(AOPs),可以将废水中的大多数有机物反应生成小分子有机物甚至完全矿化成二氧化碳和水.原水的pH大概在8.49~9.35的范围,在这个范围内进行臭氧处理在经济上面更有优势,在实际应用中不必投加大量的药剂反复调节废水的pH.

3 不同臭氧浓度对臭氧处理效果的影响

本实验所用臭氧发生器使用空气作为臭氧源,臭氧产量很不稳定,经测定产生通气量最大时臭氧浓度约为2.5~3mg/L.在反应器中加入的原废水(pH等于8.80,COD等于200.44mg/L),不改变其他反应条件下,通过调节臭氧的输出口的流量改变臭氧的通入量,考察不同臭氧浓度的情况下臭氧对废水的处理效果,反应时间为1h.在相同的时间内废水的COD和UV254的去除率都随着臭氧浓度的增加而增大,增加的幅度开始较大后趋于平缓.臭氧浓度从3mg/L增加到20mg/L的时候,COD的去除率从8.21%增加到22.89%,增加幅度为14.68%,UV254的去除率从7.43%增加到26.68%,增加幅度为19.25%.在这个范围内,COD和UV254的去除率相对显著,而继续增加臭氧的浓度到30mg/L,提高了10mg/L的臭氧浓度去除效果增加幅度却很小,COD的去除率只增加了4.18%,UV254的去除率只增加了2.93%.产生这种现象的原因是随着臭氧浓度的增加,水中溶解的臭氧的浓度也逐渐增加,臭氧快速与水中的有机物的不饱和键作用,使不饱和键断裂,有机物分解为小分子或者矿化为二氧化碳和水[5].而工业园区电镀废水中含有大量的油脂、石蜡、表面活性剂、乳化剂、酒石酸钾钠、十二烷基磺酸钠、柠檬酸盐等难降解物质,臭氧只能将他们氧化分解为小分子有机物残存于废水中,臭氧并不具备继续氧化小分子有机物的能力,因此即使继续增加臭氧的浓度,去除效果也很大改善[6].

结束语

使用臭氧处理电镀工业园区废水可以取得一定的效果,废水CODCr的去除率随着臭氧接触时间和初始pH的增加而增加,CODCr的去除率分别可达24.81%.

增加臭氧的投加浓度可以提高CODCr和UV254的去除速率,但是当增加到20mg/L后继续增大去除率趋于平缓,而且单独使用臭氧氧化法总体上去除效果不佳.

参考文献:

[1]杨林.微电解-Fenton-SBR法处理靛蓝牛仔布印染废水的研究[D].山东农业大学,2012.

[2]马静.O_3/H_2O_2+混凝法深度处理制浆造纸废水的试验研究[D].郑州大学,2011.

[3]韩帮军.臭氧催化氧化除污染特性及其生产应用研究[D].哈尔滨工业大学,2007.

[4]林星杰,杨慧芬,宋存义.UV_(254)在水质监测中应用的研究[J].能源与环境,2006(01):22-24.

[5]张奎山,李继,郭召海,等.饮用水预臭氧化工艺对氨氮的影响[J].中国给水排水,2005(08):41-43.

[6]蒋绍阶,刘宗源.UV_(254)作为水处理中有机物控制指标的意义[J].重庆建筑大学学报,2002(02):61-65.

实验研究论文范文结:

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