1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题的意义:
硝基苯是剧毒化学品,属于我国确定的58种优先控制的有毒化学品之一,它对人体的主要毒性是引起血红蛋白变性,长时间摄入低剂量的硝基苯,可导致神经衰弱、贫血及中毒性肝炎等疾病。硝基苯在水中具有极高地稳定性。由于其不溶于水且密度大于水,进入水体的硝基苯会沉入水底,长时间保持不变。所以,造成的水体污染会持续相当长的时间。我国每年硝基苯产量超过80万t[1],一个年产硝基苯4000t的工厂,每天大约排放硝基苯废水15t[2],全球每年约有超过1万t的硝基苯通过不同途径进入到环境介质中。我国工业排放废水标准(gb89781996)和地表水环境标准(gb38382002)中对硝基苯环境质量标准有严格的规定,分别为2mg/l和0.017mg/l。但是典型化工厂硝基苯废水与被硝基苯污染的水体浓度均严重超标。
硝基苯废水是难以生物降解的有毒化工废水,bod与cod之比一般均低于0.1。因此在治理时需要采用一定的化学、物理方法对其进行有效的预处理以提高其生化性。因此本课题采用铁炭微电解-fenton试剂-生物处理联合工艺处理硝基苯废水以确保废水达到排放标准。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标:
本课题提出硝基苯废水的治理研究,实现废水的达标排放或回用,最终解决硝基苯废水的处理问题。设计着眼于工艺流程的研究、各个设备构筑物的设计计算、阻力计算等,同时通过一系列的影响因素考察研究出较好的处理条件。在结合我国的经济发展水平和处理工艺的特点的基础上,力求实现技术上先进、经济上合理。在实际应用中,由于处理水质等条件不同,很难断言哪一种方法最好,因此在选择处理工艺时,应先充分考虑各种处理方法的优缺点,同时根据各种技术水平和生产状况,在不同的条件下对技术和经济进行比较,必要时可以采用几种工艺联合处理,从而确定最佳处理及回收方案。
该课题的研究成功将具有重大的环境效益和经济效益,满足我国可持续发展战略的要求。废水经处理后,要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)的相应标准。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
(1)应用在校四年所学知识,并使之进一步深入和系统化;
(2)将所学理论知识运用于实验研究问题上,从而提高独立思考、工作的能力;
4. 研究创新点
铁炭微电解法与Fenton试剂法具有较高的氧化性能,是处理有机物的较好方法,近20~30年来在工业污水预处理方面被广泛应用。铁炭微电解法不消耗能源、成本低,可以利用工业废料Fe粉及焦炭来处理废水,具有成本低廉,效果好等特点,同时具有以废治废的意义。但缺点是对难降解有机物处理效果较差;而Fenton试剂法对难降解有机物处理效果好,但需使用Fe2 和H2O2,成本高。故将两种方法结合起来使用,微电解反应后产生的Fe2 供后续Fenton试剂法使用,可很大程度上降低成本,同时又可达到理想的处理效果。
5. 研究计划与进展
1~3周搜集相关资料并完成开题报告。
4~5周进行工艺整体框架的构思并进行构筑物的设计计算。
6~7周进行整体的设计计算包括附属构筑物的设计。
