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树脂产品在生产过程中会产生大量树脂生产废水。该废水有机物浓度高,可生物降解性差,若不妥善处理,将危害水环境及人体健康。为保证生产企业实现废水达标排放,必须对树脂生产废水进行综合、有效处理,最大化去除废水中的有机污染物,保护生态环境。 利用空化作用产生的空化泡在溃灭时产生的高温、高压及强大剪切力、微射流等空化效应,促进臭氧在系统内的均匀分散和溶解,产生氧化能力更强的活性自由基团,能有效降解树脂生产废水中的有机污染物。本论文研究了单独水力空化、单独超声空化、单独臭氧氧化、水力空化联合臭氧氧化、超声空化联合臭氧氧化以及水力空化-超声空化联合臭氧氧化条件下,各因素对废水处理效果的影响。 试验结论如下: (1)通过孔板孔径、反应时间及pH值,考察3L及6L废水单独水力空化试验效果。试验较佳条件,即:水力空化正压端采用12 mm孔板,水力空化负压端采用14 mm孔板,反应20 min,pH=3时,3L废水正压空化COD及PVA去除率分别为20.6%、18.1%,苯系物去除率分别为苯:26.8%、甲苯:30.0%、乙苯:23.4%、苯乙烯:19.4%;负压空化COD及PVA去除率分别为18.3%、16.8%,苯系物去除率分别为苯:23.8%、甲苯:27.6%、乙苯:20.7%、苯乙烯:17.3%。6L废水正压空化COD及PVA的去除率分别为29.2%、27.1%,苯系物去除率分别为苯:38.0%、甲苯:41.2%、乙苯:33.0%、苯乙烯:27.5%;负压空化COD及PVA的去除率分别为27.7%、25.9%,苯系物去除率分别为苯:36.0%、甲苯:39.5%、乙苯:31.3%、苯乙烯:26.1%。总体来说,单独水力空化对废水去除效果较为有限。 (2)通过超声波功率、反应时间、pH值,考察6L废水单独超声空化试验效果。选定试验条件为:超声波功率为108 W,反应时间为20 min,废水pH=3。此时,废水中的COD及PVA的去除率分别为28.4%、26.4%,苯系物去除率分别为苯:36.9%、甲苯:40.8%、乙苯:32.1%、苯乙烯:26.7%。单独超声空化对废水去除效果也较为有限。 (3)通过臭氧进气量、臭氧产生量、反应时间以及pH值,考察3L及6L废水单独臭氧氧化试验效果。试验发现,当臭氧进气量为4 L/min,臭氧产生量为2.1 g/h,反应时间为20 min,pH=3时,3L废水处理量的COD及PVA去除率分别为66.5%、68.2%,苯系物去除率分别为苯:86.6%、甲苯:100%、乙苯:75.3%、苯乙烯:62.6%;6L废水处理量的COD及PVA去除率分别为60.0%、62.2%,苯系物去除率分别为苯:78.0%、甲苯:100%、乙苯:67.9%、苯乙烯:56.5%。 (4)通过pH值、臭氧进气量、臭氧产生量、反应时间以及孔板孔径,考察3L及6L废水水力空化联合臭氧氧化试验处理效果。试验发现,当废水pH=3,臭氧进气量为4 L/min,臭氧产生量为2.1 g/h,反应时间为20 min,且水力空化正压端采用12mm孔板,水力空化负压端采用14mm孔板时,废水COD及PVA可取得较好的处理效果。 3L废水处理量时,正压空化联合臭氧氧化COD及PVA去除率分别为83.3%、83.6%;负压空化联合臭氧氧化COD及PVA去除率分别为81.2%、81.9%。6L废水处理量时,正压空化联合臭氧氧化COD及PVA去除率分别为76.4%、80.3%;负压空化联合臭氧氧化COD及PVA去除率分别为75.8%、80.2%。 (5)通过pH值、臭氧进气量、臭氧产生量、反应时间以及超声波功率,考察6L废水超声空化联合臭氧氧化试验处理效果。试验发现,当废水pH=3,臭氧进气量为4 L/min,臭氧产生量为2.1 g/h,反应时间为20 min,超声波功率为108 W时,废水COD及PVA可取得较好的处理效果。废水中的COD及PVA去除率分别为73.6%、79.8%。 (6)当水力空化正压端采用12 mm孔板,水力空化负压端采用14 mm孔板,臭氧产生量2.1 g/h,臭氧进气量4 L/min,废水 pH=3,超声波功率为108 W,反应20 min时,正压空化-超声空化联合臭氧氧化对COD及PVA的去除率分别为75.3%、80.0%,负压空化-超声空化联合臭氧氧化对COD及PVA的去除率分别为74.2%、79.9%。 (7)当采用空化法联合臭氧氧化法处理树脂生产废水时,废水中所含苯系物全部去除,且B/C有较大提高,可生化性大大增加。废水中的悬浮物及色度也得到不同程度的去除。