造纸废水有机污染物的变迁及其对环境影响的研究

发布时间：2017-06-16 17:00

  本文关键词：造纸废水有机污染物的变迁及其对环境影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于国情和历史的原因,不同于北美和欧盟等以BOD5来考量水体的质量,目前国内工业污染物均以CODcr作为评价指标。但对于含天然植物纤维降解成分的造纸工业废水而言,经过生化处理后基本不会对公共水环境造成不良影响,若仍以CODcr来衡量,则还需要进一步开展深度处理才能实现达标排放。但在深度处理过程中产生的化学污泥难于进行生物质利用,同时造成土壤和水体的污染加剧,可谓得不偿失。鉴于此,本文研究了制浆造纸行业废水有机污染物的变迁；原料中纤维素、半纤维素和木素对CODcr的贡献以及Fenton处理对废水CODcr的去除率与产泥量的影响,为造纸行业废水CODcr来源和产因、深度处理过程中化学污泥的产排量及特性提供参考。首先,本文选取废纸脱墨浆(ONP-DIP)、碱性过氧化氢机械浆(APMP)和漂白硫酸盐浆(BKP)3种典型浆料制备模拟细小纤维,并将其配制为模拟废水。在模拟自然水体条件下,分析一定培养周期(0-180d)的3种废水,研究每培养30d废水中细小纤维的化学组分、形态特征及微观特征的变化。结果表明,经180d自然培养后,BKP废水中细小纤维残留最少；BKP废水中细小纤维的纤维素、半纤维素和木素的降解速率明显比DIP废水和APMP废水快,且较DIP和APMP细小纤维更细碎。其次,本文研究了一定培养周期(叽180d)的上述3种废水CODcr、BOD5、pH值、SS(固体悬浮物)的变化情况。结果表明,经180d的自然培养后,BKP废水的污染物浓度较DIP和APMP废水低,且3种废水的可生化性随时间的延长而变差。然后,本研究针对初始DIP、APMP和BKP细小纤维,依次进行苯醇抽提、KMnO4法处理、12%HCl处理,并测定残余物料的CODcr，初步探究了纤维素、半纤维素和木素对废水CODcr的贡献情况。结果表明,3种浆料中均为纤维素对CODcr的贡献最大,苯醇抽出物的CODcr发生量最大。最后,本文通过正交实验和单因素实验优化了Fenton处理山东某纸厂二级生化出水条件,探讨了Fenton处理对废水CODcr去除率与Fenton产泥量的影响。结果表明,通过正交实验获得Fenton处理影响因素显著性顺序为：H2O2用量c[H2O2]:c[Fe2+]比例pH反应时间,最优条件下CODcr去除率达80.20%；在单因素实验最优条件下,CODcr去除率高达88.79%。
【关键词】：造纸废水 自然培养 细小纤维 化学组分 废水特性 COD_(Cr)产因 Fenton处理 COD_(Cr) 去除率 产泥量
【学位授予单位】：中国制浆造纸研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X793
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-26
• 1.1 水资源现状及造纸工业水污染现状12-14
• 1.1.1 世界及我国水资源现状12-13
• 1.1.2 我国制浆造纸工业水污染现状13-14
• 1.2 造纸工业废水分析14-15
• 1.2.1 水质指标及常用检测项目14-15
• 1.2.2 分析方法15
• 1.2.3 排放标准15
• 1.3 造纸工业废水特征及可生化性15-22
• 1.3.1 按工段分类15-18
• 1.3.2 按原料及制浆方法分类18-21
• 1.3.3 废水的可生化性21-22
• 1.4 Fenton氧化法22-24
• 1.4.1 Fenton处理22-23
• 1.4.2 新型Fenton氧化技术23-24
• 1.5 本论文的研究目的及内容24-26
• 1.5.1 研究目的24
• 1.5.2 研究内容24-26
• 第2章 3种浆料细小纤维在模拟废水自然生化培养中化学组分的变化26-48
• 2.1 引言26-27
• 2.2 实验27
• 2.2.1 原料及药品27
• 2.2.2 实验设备及仪器27
• 2.3 分析方法27-29
• 2.3.1 化学组分分析27-29
• 2.3.2 纤维质量分析29
• 2.3.3 微观分析29
• 2.4 实验方法29-33
• 2.4.1 细小纤维的制备29-32
• 2.4.2 模拟废水的配制32-33
• 2.5 结果与讨论33-46
• 2.5.1 含细小纤维的废水变化33-34
• 2.5.2 细小纤维化学组分分析34-43
• 2.5.3 细小纤维微观分析43-46
• 2.6 本章小结46-48
• 第3章 3种细小纤维在模拟废水自然生化环境中废水特性的变化48-69
• 3.1 引言48
• 3.2 实验48-49
• 3.2.1 原料及药品48-49
• 3.2.2 实验设备及仪器49
• 3.3 实验方法49-50
• 3.3.1 细小纤维的制备49
• 3.3.2 模拟废水的配制49
• 3.3.3 废水分析49
• 3.3.4 废水分析检测方法49-50
• 3.4 结果与讨论50-67
• 3.4.1 TCOD_(Cr)和TBOD_5的变化50-55
• 3.4.2 SCOD_(Cr)和SBOD_5的变化55-60
• 3.4.3 pH值和SS的变化60-62
• 3.4.4 废水污染物浓度62-67
• 3.5 本章小结67-69
• 第4章 COD来源初探及各化学组分贡献研究69-80
• 4.1 引言69-70
• 4.2 实验70
• 4.2.1 原料及药品70
• 4.2.2 实验设备及仪器70
• 4.3 实验方法70-71
• 4.3.1 原料的制备70
• 4.3.2 苯醇抽提70-71
• 4.3.3 KMnO_4处理法71
• 4.3.4 12%盐酸处理法71
• 4.3.5 分析检测方法71
• 4.4 理论公式71-73
• 4.4.1 各组分对COD_(Cr)的贡献率计算71-73
• 4.4.2 各组分COD_(Cr)发生量计算73
• 4.5 结果与讨论73-79
• 4.5.1 得率变化74
• 4.5.2 各组分对COD_(Cr)的贡献情况74-77
• 4.5.3 各组分COD_(Cr)发生量77-79
• 4.6 本章小结79-80
• 第5章 Fenton处理对废水COD_(Cr)与产泥量的影响80-94
• 5.1 引言80-81
• 5.2 实验81
• 5.2.1 废水及药品81
• 5.2.2 实验设备和仪器81
• 5.3 实验方法81-84
• 5.3.1 Fenton实验步骤81-82
• 5.3.2 Fenton处理设备82-83
• 5.3.3 废水检测方法83
• 5.3.4 理论公式83-84
• 5.3.5 Fenton化学污泥分析84
• 5.4 结果与讨论84-93
• 5.4.1 Fenton处理正交实验84-86
• 5.4.2 Fenton处理单因素实验86-89
• 5.4.3 COD_(Cr)去除率与Fenton化学污泥产量的关系89-90
• 5.4.4 Fenton化学污泥分析90-93
• 5.5 本章小结93-94
• 第6章 结论与展望94-96
• 6.1 主要研究成果94-95
• 6.2 本论文创新之处95
• 6.3 存在的问题95
• 6.4 展望95-96
• 参考文献96-102
• 攻读硕士学位期间已发表学术论文目录102-103
• 致谢103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 郦建强;王建生;颜勇;;我国水资源安全现状与主要存在问题分析[J];中国水利;2011年23期

2 范拴喜;江元汝;;Fenton法的研究现状与进展[J];现代化工;2007年S1期

3 莫立焕;陈克复;陈祖鑫;;制浆中段废水污染特征研究[J];中国造纸学报;2006年03期

4 孙洪伟,王亚娥,李杰,王敬东;工业废水可生化性及其测定方法的比较研究[J];甘肃环境研究与监测;2003年03期

5 丁来保,施英乔,李萍,房桂干;CTMP、APMP木浆废水鱼类急性毒性研究[J];中国造纸;2000年04期

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