【摘 要】
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本文分别采用撞击流-水力空化技术和撞击流-水力空化联合Fenton技术对焦化废水生化出水进行深度处理,考察了两种工艺中各个因素对焦化废水中有机物去除效果的影响,根据撞击流
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本文分别采用撞击流-水力空化技术和撞击流-水力空化联合Fenton技术对焦化废水生化出水进行深度处理,考察了两种工艺中各个因素对焦化废水中有机物去除效果的影响,根据撞击流-水力空化过程中羟基自由基产生量以及羟基自由基清除剂对空化效果的影响,初步探讨了羟基自由基对有机物去除效果的影响,并通过紫外-可见吸收光谱法（UV-Vis）、气相色谱质谱光谱法（GC/MS）对处理过程中有机物结构的变化以及氧化降解的最终产物进一步分析,初步探讨了两种工艺过程中有机物降解机理。论文主要研究成果如下:（1）撞击流-水力空化可有效去除焦化废水中有机污染物,降低初始p H值,适当升高反应温度、增加入口压力、入口角度、出口角度以及喉部长度均有利于提高有机物去除率;循环处理时间为60min,温度为40℃,初始p H为3,入口压力为0.5MPa,入口角度为76°,出口角度为76°,喉部长度为10mm时,UV254、UV260、Vis380、COD去除率最高分别达到55.34%、56.18%、62.46%和30.25%;操作条件响应优化实验发现,体系初始p H是空化处理过程的主要影响因素,温度、循环时间次之。（2）撞击流-水力空化联合Fenton技术对有机物去除效果优于撞击流-水力空化处理,实验发现降低初始p H、增加入口压力以及适当升高温度、增加H2O2和Fe2+浓度有利于提高有机物去除率;反应温度为40℃,循环处理时间为15min,初始p H为7,入口压力为0.1MPa,H2O2浓度为12mmol/L,Fe2+浓度为3mmol/L时,UV254、UV260、Vis380、COD去除率最高可达到86.17%、88.88%、94.65%和33.40%;响应优化实验发现,Fe2+浓度对UV254去除效果影响极其显著,H2O2浓度次之,初始p H影响显著性一般。（3）研究发现有机物去除率随清除剂添加量的增加而降低;元素分析表明,沉淀中含有一定量的C、H、Fe,初步推断撞击流-水力空化以及撞击流-水力空化联合Fenton技术降解焦化废水中有机物机理包括自由基氧化、絮凝沉淀等作用,处理后废水中总有机氮含量满足《炼焦化学工业污染物排放标准》间接排放标准（GB16171-2012）;UV-Vis以及GC/MS分析表明,经两种工艺处理后,焦化废水中有机物分子的苯环等不饱和结构被破坏,废水中有机物种类及数量减少,且撞击流-水力空化联合Fenton技术处理后苯环等不饱和结构更大程度被破坏,废水中有机物种类及数量相比撞击流-水力空化处理时明显减少。本文将撞击流-水力空化及其联合Fenton技术应用到实际焦化废水深度处理中,提出一种新的高级氧化处理难降解有机物的方法,为焦化废水等难降解有机废水的深度处理提供了理论指导和技术支持。
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