基本信息
- 项目名称：
- 多效氧化偶联蒸馏-强制性电化学反应-UASB-接触氧化-生物碳工艺处理草甘膦废水的探究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 采用多效氧化偶联蒸馏-强制性电化学反应-UASB-接触氧化-生物碳处理工艺对草甘膦废水进行研究；本文采用了多效氧化偶联蒸馏技术、强制性电化学反应技术、生物碳处理技术、锰作催化氧化剂对甲醛去除技术及生物法处理废水技术。
- 详细介绍：
- 本文采用多效氧化偶联蒸馏-强制性电化学反应-UASB-接触氧化-生物碳处理工艺对草甘膦废水进行研究；采用直接蒸馏与多效偶合催化氧化蒸馏相对比的方法，探讨出氧化偶联蒸馏与直接蒸馏的区别；实验结果表明，通过多效偶联催化氧化蒸馏处理后，草甘膦母液废水蒸馏出盐为白色，进过分析发现，白盐主要成分为96.11%（w/w），白盐成分符合氯碱厂的要求，可以对白盐进行回收利用。 强制性电化学反应后废水B/C值大大提高，为后续生化反应奠定了良好的基础。强制性电化学反应考察了电解时间与B/C的关系，废水COD与电解时间的关系， pH值与COD之间的关系等。根据实验研究发现，电解时间为30min，电流密度为30mA/cm2，pH为7-8时，废水的处理效果最好，废水中COD的去除率达到60%。 实验还研究了UASB反应系统对废水实验的影响，考察了厌氧时间与废水COD的变化关系；研究锰作催化氧化剂对甲醛去除的影响；接触氧化反应、生物碳反应与废水COD值的变化关系。实验结果表明，通过多效氧化偶联蒸馏-强制性电化学反应-UASB-接触氧化-生物碳处理后，废水出水COD达到300以下，符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准的要求。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 草甘膦废水具有成分复杂、有机物含量高、毒性大、含盐量高等特点，属难生化高难处理的工业废水。随着我国农业的发展，草甘膦的需求量正逐步增大，草甘膦废水已逐渐成为重要的污染源之一。为此，课题来源于校企技术开发项目，此项目为863计划重要课题之一。此为采用该试验方法处理工艺对草甘膦废水进行处理，处理后废水符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准的要求。
科学性、先进性及独特之处
- （1）采用多效偶联催化氧化技术对草甘膦废水进行预处理，可减少普通蒸馏法带来的二次污染。 （2）采用以锰为主的催化剂，有效去除草甘膦的母液废水中的甲醛成份。 （3）采用强制性电化学法对草甘膦废水进行预处理。此法能够提高废水的生化性，降低处理成本。 （4）采用活性生物碳偶联技术对好氧出水进行深度处理,生物碳可以再生，大大降低了废水的处理成本，使工程操作更加简单。
应用价值和现实意义
- 实验采用多效偶合催化氧化蒸馏技术及强制性电化学反应等预处理方法提高了废水的生化性，减少了废水中有毒物质的含量，大大提高了COD去除率。排水符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准的要求，为实现我国农药行业的发展奠定了良好的基础。
学术论文摘要
- 采用多效氧化偶联蒸馏-强制性电化学反应-UASB-接触氧化-生物碳处理工艺对草甘膦废水进行研究；采用直接蒸馏与多效偶合催化氧化蒸馏相对比的方法，探讨多效氧化偶联蒸馏与直接蒸馏的区别；实验结果表明，通过多效偶联催化氧化蒸馏处理后，草甘膦母液废水蒸馏出盐为白色，进过分析发现，白盐主要成分为96.11%（w/w），白盐成分符合氯碱厂的要求，可以对白盐进行回收利用。 强制性电化学反应后废水B/C大大提高，为后续生化反应奠定了良好的基础。强制性电化学反应考察电解时间与B/C的关系，废水COD与电解时间的关系， pH值与COD之间的关系等。根据实验研究发现，电解时间30min，电流密度30mA/cm2，pH7-8时，废水的处理效果最好，废水中COD的去除率达到60%。 实验还研究了UASB反应系统对废水实验的影响，考察了厌氧时间与废水COD的变化关系；研究锰作催化氧化剂对甲醛去除的影响；接触氧化反应、生物碳反应与废水COD值的变化关系。实验结果表明，通过该实验处理后，废水出水COD达到300以下，符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准的要求。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 同意推荐
参考文献
- [1]张小宏,张海滨,范新华,沈书群,瞿峰. 草甘膦母液处理技术进展[J]. 精细化工中间体, 2010,(06) [2]汤捷,贾少伟,李明. 多维电催化工艺处理草甘膦废水技术研究[J]. 现代农药, 2010,(03) . [3]官宝红. 活性污泥法处理碱减量印染废水的研究[D]. 浙江大学, 2001 . [4]范荣玉,郑细鸣. 减压膜蒸馏技术及其在环保领域中的应用[J]. 化学工程师, 2005,(05) . [5]高立新,王燕,张大全. 电化学法处理印染废水[J]. 印染, 2010,(10) . [6]缪娟,符德学. 电化学技术在废水处理中的应用[J]. 化工时刊, 2005,(09) . [7] 刘立凡, 杜茂安, 韩洪军. 升流式厌氧污泥床(UASB) 处理涤纶废水的研究[J]. 哈尔滨建筑大学学报, 2000,(02)
同类课题研究水平概述
- 草甘膦末端废水主要由双甘膦母液和草甘膦母液组成，具有含盐量高，N、P等营养物质缺乏的特点，但具有良好的可生化性。 董文庚等人使用次氯酸钠对草甘膦废水进行预处理，结果表明次氯酸钠可有效地降解废水中的草甘麟，降解效果与废水pH关系不大，可直接在原碱性废水中加人相当于理论量40％的有效氯，在自然温度下反应4h，可除去98％的草甘膦。张焕祯等人采用电解－厌氧－好氧＋生化滤池的工艺，其中厌氧采用UASB反应器，好氧采用CAAS。研究结果表明：采用电解反应器处理该废水可以有效去除其中的无机盐（Cl－去除率达到55～70％），同时可以有效提高废水的pH值（由3～5提高到5～6），为进一步进行生物处理创造了良好的条件。 程鸣等人采用微电解絮凝－中和沉淀－UASB－SBR工艺对该废水进行研究，取得了良好的处理效果。曹晓莹等人采用厌氧折流板反应器（ABR）未经任何预处理的草甘膦废水进行处置，在进水浓度为6000～7000mg/L的条件下，在HRT为15h和26h，温度约35±0.5℃的条件下，其出水达到288mg/L（去除率为95.6％）和134mg/L（去除率为97.7％）。 本项目综合目前国内外研究的特点通过多效偶联催化氧化蒸馏、强制性电化学反应、UASB、催化氧化除甲醛、接触氧化反应及生物炭处理工艺对废水进行处理，最终达到排放标准，解决草甘膦废水难处理的问题。并且，避免普通蒸馏过程中残渣带来二次污染的问题，降低了废水的处理成本，使草甘膦终端废水能够进行达标排放。
