基于含酚废水处理的树脂固定床吸附柱工艺设计研究

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树脂吸附法应用于废水处理尤其是化工废水处理经过十几年的研究已经得到了长足的发展,并呈现以下特点:适应性增强,适用范围扩大,复合功能树脂不断开发,新型吸附工艺不断涌现。然而其放大装置的实际应用还很不足,尤其是固定床吸附柱的具体工程设计理论还不够完善。本论文主要针对树脂固定床吸附柱放大设计,以含苯酚废水为处理对象,研究树脂固定床吸附柱的设计方法和设计思路,旨在为树脂吸附法的实际应用和推广提供设计依据。   对模拟苯酚废水采用NDA-150超高交联吸附树脂进行不同温度和pH下的静态吸附操作,langmuir和freundlich等温吸附模型对实验结果较好的拟合,在酸性范围内,pH对NDA-150吸附苯酚的静态平衡吸附量影响不大,对苯酚都有较大的吸附量;随着温度升高,吸附量会下降很多,因此一般选择30℃以内的常温作为吸附温度。利用四种不同高径比的玻璃吸附柱进行不同流量,温度,pH条件下的动态吸附操作,并对吸附穿透曲线进行模型拟合。实验结果表明:在同一流量下,高径比越大,线性流速越大,动态平衡吸附量越大;各吸附柱在流量为4BY/h以上时穿透处理量急剧下降,而在此流量范围内存在最优流量,对应的穿透处理量最大;BDST(床层高度-服务时间)模型能对动态吸附结果很好的拟合和预测,该模型能对固定床吸附柱的放大设计起到很好的指导作用。   利用四种不同高径比的玻璃吸附柱对实际化工生产中产生的含酚废水进行不同因素下的动态吸附操作。实验结果表明:实际废水吸附处理流出液酚含量跟TOC含量有着一致的变化趋势,但不成固定的比例,这跟废水中还含有其它有机物有关;随着流量的增加穿透曲线的斜率变大,总吸附量减少,说明流量的增加对吸附处理不利;装有一定树脂的固定床而言,存在一个最优流量,在此流速下穿透吸附处理量最大;高径比增加有利于提高穿透吸附处理量,即批处理量可以提高;由于废水成分复杂的原因,线性流速的倒数跟穿透时间的线性拟合并不是很好,但也能大概的预测不同线性流速下的穿透时间,为实际工程设计提供很好的参考。   介绍了实际树脂吸附法处理含酚废水的工程实例,详细介绍了工程经验法设计固定床吸附柱的方法。   对树脂固定床吸附柱的设计进行了展望,希望为树脂吸附法的推广和应用提供理论支持。
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