光伏行业硅切片废水预处理研究

【摘要】：我国光伏行业近几年发展迅速，逐步形成自身完整的产业链，未来市场前景广阔，但其原材料生产以及太阳能电池组件加工过程被认为是“高污染、高能耗”，对其污染的治理应引起社会的高度重视。 光伏行业硅切片生产废水主要包括硅片切割过程产生的中性高浓度有机废水和硅片清洗过程产生的强酸性含氟废水，经处理后，F~-浓度可降到10mg·L~(-1)以下，但是废水中的有机物难以被后续常规的水解酸化+好氧接触氧化处理达标。本文通过对切片废水进行预处理，使其有机物浓度降低，改善生化性能，研究了Fenton、H_2O_(2-)铁碳微电解及其组合工艺处理COD为10000mg·L~(-1)的切片废水，利用正交实验确定各影响因素的重要程度，进一步通过单因素实验确定最佳的反应条件。 Fenton试验结果表明，各因素对Fenton处理效果影响大小：pH硫酸亚铁用量反应时间双氧水用量，当pH=2.5，双氧水用量23.3mL·L~(-1)，硫酸亚铁用量6.67g·L~(-1)，反应时间60min时，COD去除率45.3%，B/C从0.05提高到0.34；H_2O_(2-)铁碳微电解试验结果表明，各因素H_2O_(2-)铁碳微电解处理效果影响大小：pH双氧水用量铁碳比反应时间，当pH=2.6，双氧水用量6.7mL·L~(-1)，铁碳比1:1.25，曝气反应90min时，COD去除率34.0%， B/C=0.26；H_2O_(2-)铁碳微电解+Fenton组合工艺试验结果表明，首先调节pH=2.6，投加双氧水6.7mL·L~(-1)，在H_2O_(2-)铁碳微电解装置中反应90min，出水调节pH=2.5，投加硫酸亚铁6.67g·L~(-1)，双氧水23.3mL·L~(-1)，在Fenton装置中反应60min，COD去除率达到71.2%，B/C=0.51。 对比三种工艺处理效果和药剂用量，组合工艺相对最优；由于药剂用量较大，其处理成本较高。 【关键词】：光伏行业 切片废水 Fenton 铁碳微电解
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-28
• 1.1 光伏行业发展现状和前景11-12
• 1.2 光伏行业污染问题12-14
• 1.3 切片废水来源和性质14-16
• 1.4 工程背景和问题的提出16-19
• 1.5 光伏废水处理研究现状19-21
• 1.6 Fenton 试剂在废水处理中应用研究现状21-23
• 1.7 铁碳微电解在废水处理中应用研究现状23-26
• 1.8 研究目的和研究内容26-28
• 第二章 实验材料和实验方法28-33
• 2.1 评价指标和测定方法28
• 2.2 实验耗材和实验仪器28-29
• 2.3 模拟废水的配制29
• 2.4 Fenton 反应实验29-31
• 2.4.1 双氧水用量的基础计算29-30
• 2.4.2 实验方法30-31
• 2.5 H_2O_2-铁碳微电解实验31-33
• 2.5.1 铁屑和活性炭预处理31
• 2.5.2 实验方法31-33
• 第三章 Fenton 试剂处理光伏切片废水研究33-45
• 3.1 Fenton 氧化反应机理33-34
• 3.2 实验结果和讨论34-43
• 3.2.1 正交实验部分34-38
• 3.2.2 单因素实验部分38-43
• 3.2.2.1 pH 对 Fenton 处理效果的影响38-39
• 3.2.2.2 反应时间对 Fenton 处理效果的影响39-40
• 3.2.2.3 双氧水用量和硫酸亚铁用量对 Fenton 处理效果的影响40-42
• 3.2.2.4 Fe~(2+)/Fe~(3+)对 Fenton 处理效果的影响42-43
• 本章小结43-45
• 第四章 H_2O_(2-)铁碳微电解处理光伏切片废水研究45-56
• 4.1 铁碳微电解基本原理45-46
• 4.2 实验结果和讨论46-55
• 4.2.1 正交实验部分46-49
• 4.2.2 单因素实验部分49-55
• 4.2.2.1 pH 对 H_2O_(2-)铁碳微电解处理效果的影响49-50
• 4.2.2.2 反应时间对 H_2O_(2-)铁碳微电解处理效果的影响50
• 4.2.2.3 铁碳比对 H_2O_(2-)铁碳微电解处理效果的影响50-51
• 4.2.2.4 双氧水用量对 H_2O_(2-)铁碳微电解处理效果的影响51-52
• 4.2.2.5 曝气对 H_2O_(2-)铁碳微电解处理效果的影响52-53
• 4.2.2.6 H_2O_(2-)铁碳微电解出水含 Fe 量的测定53-55
• 本章小结55-56
• 第五章 H_2O_(2-)铁碳微电解+Fenton 组合处理工艺研究56-63
• 5.1 H_2O_(2-)铁碳微电解+Fenton 组合处理工艺设计思路56
• 5.2 实验方法和结果分析56-59
• 5.2.1 实验方法56-57
• 5.2.2 实验结果和讨论57-59
• 5.2.2.1 硫酸亚铁用量对组合工艺处理效果的影响57-58
• 5.2.2.2 双氧水用量对组合工艺处理效果的影响58-59
• 5.3 三种工艺处理效果及其药剂用量对比分析59-61
• 5.4 高浓度切片废水预处理工艺流程设计61-62
• 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-69
• 硕士期间取得的研究成果69-70
• 致谢70-71
• 答辩委员会对论文的评定意见71

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