论文部分内容阅读
2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)是重要的化工原料,生成过程排放的DNAN废水具有化学性质稳定、高毒性和易生物富集等特点,难以被生物降解。为提高废水的可生化性,本研究采用“零价铁-零价铁Fenton"耦合工艺(ZVI-ZVI/H2O2)对DNAN废水进行预处理,选择性脱除废水中的硝基芳香族化合物(NACs)。并针对耦合技术中ZVI/H2O2氧化阶段产生的含铁污泥,探索一种新型的含铁污泥的再利用技术。在“ZVI-ZVI/H2O2"耦合技术处理DNAN废水的研究中,分别探讨了各反应参数对ZVI还原阶段和ZVI/H2O2氧化阶段的影响。对于ZVI还原阶段,最适的pH和水力停留时间(HRT)分别为7.2和6h；对于ZVI/H2O2氧化阶段,最适的pH,HRT及H202投加量分别为3.0,8h,100mmol/L。在该最佳反应条件下,"ZVI-ZVI/H2O2"耦合技术对DNAN废水处理效果为：废水中DNAN,2,4-二硝基苯酚(DNP)和2,4-二硝基氯苯(DNCB)的最终去除率分别为95.8±0.2%,100±0.0%和99.9±0.1%,UV254值从最初的0.808±0.129降至最终的0.104±0.003,而TOC的去除率仅为32.4±0.7%,表明废水中的NACs得到选择性的完全脱除；废水的BOD5/COD值最终提升至0.337,可生化得到较大提高。在DNAN废水的处理技术研究中,‘’ZVI-ZVI/H2O2"耦合技术比“零价铁-零价铁Fenton"联合技术(ZVI-Fe2+/H2O2)具有明显的技术优势,首先"ZVI-ZVI/H2O2"耦合技术对H202和催化剂的利用效率更高,其次"ZVI-ZVI/H2O2"耦合技术处理DNAN废水时的药剂投加量和Fenton污泥产生量较少；由此使得该耦合技术的处理成本大大降低。在对ZVI/H2O2氧化阶段产生的含铁污泥的再利用研究中,开发了一种新型的污泥再利用技术。首先,以Fenton含铁污泥为铁源,采用共沉淀法成功合成了一种磁性材料,并对其进行一系列表征分析,证实了合成的材料为NiFe2O4。其次,将合成的NiFe2O4作为非均相催化剂,应用到苯酚的Fenton氧化降解中,显示了良好的催化性能。除此之外,Fenton催化剂NiFe2O4还具有稳定性强、易回收等特点,在废水处理发明具有良好的的应用前景。综上所述,通过"ZVI-ZVI/H2O2"耦合工艺可实现对DNAN废水中NACs的高效选择性脱除。本文的研究结果为实现‘’ZVI-ZVI/H2O2"耦合技术在废水处理领域的实际工程应用提供技术参考。