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1、姓姓 名：瞿志勇名：瞿志勇院院 系：化學(xué)與環(huán)境工程系系：化學(xué)與環(huán)境工程系專專 業(yè)：環(huán)境工程業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)老師：徐指導(dǎo)老師：徐 玲玲 講師講師時時 間：間：20112011年年6 6月月7 7日日論文結(jié)構(gòu)論文結(jié)構(gòu)3結(jié)合現(xiàn)有研究餐廚廢水情況確定論文的研究方向結(jié)合現(xiàn)有研究餐廚廢水情況確定論文的研究方向13論文研究的實驗材料和方法論文研究的實驗材料和方法23論文研究的結(jié)果和討論論文研究的結(jié)果和討論33通過論文研究得出的結(jié)論通過論文研究得出的結(jié)論4 一、結(jié)合餐廚廢水現(xiàn)有情況確定本論文的研結(jié)合餐廚廢水現(xiàn)有情況確定本論文的研 究方向究方向 1.1 1.1 餐廚廢水的來源、特點與危害餐廚廢水的來源、特點與危

2、害 餐廚廢水是由賓館、飯店、餐館和機關(guān)、院校、企事業(yè)單品加工、餐飲服、單位供餐等活動過程中產(chǎn)生的，餐廚廢水成分極其復(fù)雜,與其他垃圾相比，具有含水量、有機物含量、油脂含量及鹽分含量高，營養(yǎng)元素豐富等特點，具有很大的回收利用價值。未經(jīng)處理的餐廚垃圾所含水分中的codcr 在50000 mg/ l 左右, 含有大量的懸浮物, 直接排放污染地表水,產(chǎn)生的氣味污染環(huán)境。未經(jīng)處理的餐廚廢水被用于飼養(yǎng)泔水豬、泔水鴨等,人食用后容易被傳染疾病嚴(yán)重危害人體健康。國家環(huán)境保護(hù)總局在2006年10月給天津市環(huán)保局關(guān)于餐飲行業(yè)產(chǎn)生的廢棄食用油脂是否屬于生活垃圾的復(fù)函中也明確了這一點: 賓館、飯店、企(事)業(yè)單位食堂等

3、餐飲行業(yè)的活動屬于為日常生活提供服務(wù)的活動, 其產(chǎn)生的餐廚垃圾，包括廢棄食用油脂屬于生活垃圾范疇；其處理必須符合環(huán)境保護(hù)有關(guān)要求,防止對環(huán)境的污染。1.2 1.2 催化濕式氧化法研究的進(jìn)展催化濕式氧化法研究的進(jìn)展1.2.1 1.2.1 催化濕式氧化技術(shù)發(fā)展的歷程催化濕式氧化技術(shù)發(fā)展的歷程 催化濕式氧化法是20世紀(jì)80年代國際上發(fā)展起來的一種治理廢水的新技術(shù)。是在傳統(tǒng)的濕式空氣氧化技術(shù)(wao)發(fā)展而來的。wao是從50年代發(fā)展起來的一種適應(yīng)于處理高濃度、有毒、有害、生物高濃度、有毒、有害、生物難降解廢水難降解廢水的高級氧化技術(shù)，是在高溫高壓下以氧氣為催化劑，將有機物分解為co2和h2o等無機物

4、和小分子有機物的化學(xué)過程1.2.2 1.2.2 催化濕式氧化催化劑的研究進(jìn)展催化濕式氧化催化劑的研究進(jìn)展 均相催化氧化是以分子或離子水平，在高溫高壓下對水中有機物氧化反應(yīng)起催化作用的，催化劑與廢水是混溶的，為了避免催化劑流失所造成的經(jīng)濟損失及對環(huán)境的二次污染，需進(jìn)行后繼處理以便從出水中回收催化劑，這樣的流程較為復(fù)雜，也提高了廢水處理成本。使用非均相催化劑時，催化劑以固態(tài)存在，催化劑與廢水的分離比較簡單，可使處理流程大為簡化。因此，通過反復(fù)查閱文獻(xiàn)及結(jié)合實驗試劑的實際，本實驗采用氧化銅氧化銅作催化劑。 生化法：生化法主要有活性污泥法及生物膜法。典型的活性污泥法有sbr法，磁粉強化活性污泥法，缺氧

5、-好氧法。生物膜法主要有廢水-膜反應(yīng)器，膜-好氧組合，膜生物反應(yīng)組合工藝厭氧膜床等反應(yīng)器。 物化法：物化學(xué)法有斜管沉淀與混凝氣浮法、絮凝法、水解-微濾法、鐵-碳絮凝床法、混凝法、破乳法及粗?；ǖ确椒ā?電化學(xué)法：電化學(xué)法主要有電凝聚法、電凝聚氣浮法、脈沖電絮凝法、微電解-電解法及脈沖電解處理法等工藝。1.3 1.3 現(xiàn)有餐廚廢水的處理方法現(xiàn)有餐廚廢水的處理方法總量應(yīng)求總量應(yīng)求畢業(yè)生畢業(yè)生 1.4 1.4 催化濕式氧化法的影響因素催化濕式氧化法的影響因素 影響cwao處理餐廚廢水的主要因素有溫度、催化劑的投加量和進(jìn)水ph值等因素。溫度是cwao反應(yīng)中非常重要的因素，在正常的范圍內(nèi)，氧化速率隨反

6、應(yīng)溫度單調(diào)遞增，但不能一味的提高溫度，溫度越高，反應(yīng)的壓力也就越高，動力耗能也就越大，并且由此產(chǎn)生的高壓對反應(yīng)器的耐溫、耐壓性能要求越高。ph值對氧化效果有一定的影響，ph直接影響廢水中物質(zhì)的存在形態(tài)從而影響反應(yīng)的效果。因此，首先考慮進(jìn)水的ph對去除率的影響，其次要考慮低ph對材料的腐蝕性和低ph易使催化劑活性組分的溶出和流失，造成二次污染。同時反應(yīng)時間、壓力、攪拌強度等對cwao反應(yīng)過程都有一定的影響。在cwao實驗時這些工藝條件也需考察。1.5 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容本論文研究的主要內(nèi)容 催化劑cuo催化濕式氧化餐廚廢水研究主要包括各反應(yīng)條件的優(yōu)選與確定，如 ph 值、溫度、反應(yīng)時間

7、、催化劑cuo投加量等；通過檢測廢水處理前后cod的變化，即用cod的去除率探求餐廚廢水種類與催化劑投加量的處理關(guān)系，以及反應(yīng)條件與反應(yīng)過程的控制等多種因素對處理結(jié)果的影響，并通過污染物質(zhì)的形態(tài)與廢水可生化性的提高，摸索出該法的理論與實踐的可行性。二、論文研究的實驗材料和方法二、論文研究的實驗材料和方法 2.1 2.1 實驗儀器實驗儀器 本實驗裝置采用永磁旋高壓釜的反應(yīng)裝置 、化學(xué)耗氧量測定儀、恒溫加熱磁力攪拌器、phs-3c型精密ph計 2.2 2.2 廢水樣的采集與預(yù)處理廢水樣的采集與預(yù)處理2.32.3餐廚廢水餐廚廢水codcod的測定的測定三、論文研究的結(jié)果和討論三、論文研究的結(jié)果和討論

8、 當(dāng)在不加催化劑、溫度當(dāng)在不加催化劑、溫度t=200、進(jìn)水、進(jìn)水ph=4.5ph=4.5的條件下，反應(yīng)時間的條件下，反應(yīng)時間t=10mint=10min時時，codcod去除率很低，去除率不到去除率很低，去除率不到10%10%，而隨著反應(yīng)時間的增加，而隨著反應(yīng)時間的增加，codcod去除率提高去除率提高很明顯，反應(yīng)時間很明顯，反應(yīng)時間t=10t=1025min25min的區(qū)間內(nèi)，去除率隨反應(yīng)時間的變化率為的區(qū)間內(nèi)，去除率隨反應(yīng)時間的變化率為101%101%，當(dāng)，當(dāng)反應(yīng)時間在反應(yīng)時間在252535min35min的區(qū)間內(nèi)，的區(qū)間內(nèi)，codcod去除率的變化不明顯，去除率隨反應(yīng)時間的去除率的變化不

9、明顯，去除率隨反應(yīng)時間的變化率僅為變化率僅為2%2%，因此，因此，反應(yīng)時間反應(yīng)時間t=25min，去除率很高，隨著時間的增加，去除去除率很高，隨著時間的增加，去除率有所提高，但去除率不明顯，隨著反應(yīng)時間的增加，反應(yīng)所消耗的能量也會相率有所提高，但去除率不明顯，隨著反應(yīng)時間的增加，反應(yīng)所消耗的能量也會相應(yīng)的增加，從經(jīng)濟角度考慮，故取最佳反應(yīng)時間為應(yīng)的增加，從經(jīng)濟角度考慮，故取最佳反應(yīng)時間為25min25min。3 . 1 反 應(yīng) 時 間cod去除率的影響 示。3.2 催化劑cuo投加量對cod去除率的影響 當(dāng)在溫度為當(dāng)在溫度為200、ph=4.5ph=4.5、反應(yīng)時間為、反應(yīng)時間為25min25

10、min的條件下，催化劑的條件下，催化劑cuocuo投加后投加后相比于未投加前，相比于未投加前，codcod去除率明顯增加，催化劑去除率明顯增加，催化劑cuocuo投加量在投加量在0.20.20.8 g/l0.8 g/l的的區(qū)間內(nèi)，區(qū)間內(nèi)，codcod的去處效率增加明顯，的去處效率增加明顯，codcod去除率從去除率從37.2%37.2%增加到增加到68.6%68.6%，codcod去去除率隨催化劑除率隨催化劑cuocuo投加量的變化率為投加量的變化率為52.352.3，催化劑，催化劑cuocuo投加量在投加量在0.80.81.0 g/l區(qū)區(qū)間內(nèi)，間內(nèi)，codcod的去處效率增加不明顯，的去處效

11、率增加不明顯，codcod去除率隨催化劑去除率隨催化劑cuocuo投加量的變化投加量的變化率僅為率僅為4.54.5，當(dāng)催化劑，當(dāng)催化劑cuocuo投加量濃度為投加量濃度為1.0 g/l/l時，時，codcod的去處效率最好，可的去處效率最好，可達(dá)到達(dá)到69.5%69.5%。當(dāng)催化劑。當(dāng)催化劑cuocuo投加量濃度大于投加量濃度大于1.0 g/l1.0 g/l時，去除效率開始下降，當(dāng)時，去除效率開始下降，當(dāng)催化劑催化劑cuocuo投加量濃度為投加量濃度為1.21.2時，時，codcod去除率下降到去除率下降到69.1%69.1%，結(jié)合，結(jié)合codcod去除率與去除率與催化劑催化劑cuocuo投加

12、量的變化關(guān)系，故取催化劑投加量的變化關(guān)系，故取催化劑cuocuo投加量為投加量為1.0 g/l1.0 g/l為最佳投加量為最佳投加量。3.3 ph3.3 ph值對值對codcod去除率的影響去除率的影響 反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度200200、催化劑、催化劑cuocuo投加量投加量1.0 1.0 g/l/l條件下反應(yīng)，條件下反應(yīng)，測定處理后各組餐廚廢測定處理后各組餐廚廢水的水的codcod值。據(jù)值。據(jù)上圖可知，當(dāng)在反應(yīng)溫度上圖可知，當(dāng)在反應(yīng)溫度200、反應(yīng)時間、反應(yīng)時間25min25min、催化劑催化劑cuocuo投加投加量濃度為量濃度為1.0g/ l/ l的條件下，隨著進(jìn)水的條件下，隨著進(jìn)水phph值

13、的增大，值的增大，codcod去除率隨去除率隨phph值的升高大致值的升高大致呈現(xiàn)出先增大，再減小的趨勢。呈現(xiàn)出先增大，再減小的趨勢。phph值為值為2.02.04.04.0的區(qū)間內(nèi)，的區(qū)間內(nèi)，codcod去除率增加明顯，去除率增加明顯，codcod去除率隨去除率隨phph的變化率為的變化率為12.912.9，phph值為值為4.04.06.06.0的區(qū)間內(nèi)，的區(qū)間內(nèi)，codcod去除率變化不明去除率變化不明顯，變化率幾乎為零，顯，變化率幾乎為零，codcod的去處效率最好。最高去除率達(dá)到的去處效率最好。最高去除率達(dá)到78.2%78.2%，當(dāng)，當(dāng)phph值為值為6.06.08.08.0的區(qū)間內(nèi)

14、，的區(qū)間內(nèi)，codcod去除率隨去除率隨phph值的增大而下降，當(dāng)值的增大而下降，當(dāng)phph為為8.08.0時，時，codcod去除率去除率降至降至60.8%60.8%，從上圖可以看出，在強酸或強堿的條件下，從上圖可以看出，在強酸或強堿的條件下，codcod去除率均很低，這是去除率均很低，這是由于催化劑的變性失活，催化劑大量損失，廢水中的物質(zhì)形態(tài)發(fā)生急劇變化等緣由于催化劑的變性失活，催化劑大量損失，廢水中的物質(zhì)形態(tài)發(fā)生急劇變化等緣故，故取最佳故，故取最佳phph值為值為4.04.06.06.0。 3.4 3.4 反應(yīng)溫度對反應(yīng)溫度對codcod去除率的影響去除率的影響催化劑催化劑cuocuo的

15、投加量濃度為的投加量濃度為1.0g/l 1.0g/l 、phph值為值為5.05.0、反應(yīng)時間為反應(yīng)時間為25min25min的條件下。的條件下。codcod的去除率跟反應(yīng)溫度呈正相關(guān)關(guān)系，溫度越高，去除率越大高。當(dāng)反應(yīng)溫度的去除率跟反應(yīng)溫度呈正相關(guān)關(guān)系，溫度越高，去除率越大高。當(dāng)反應(yīng)溫度t=140t=140200200區(qū)間內(nèi)，區(qū)間內(nèi)，codcod去除率增加明顯，去除率增加明顯，codcod去除率隨溫度的變化率為去除率隨溫度的變化率為0.750.75，溫度平均每升高溫度平均每升高1010，codcod去除率增加去除率增加7.5%7.5%，變化效果明顯，變化效果明顯，但當(dāng)溫度超過但當(dāng)溫度超過20

16、0200時，溫度對時，溫度對codcod的去除率的影響不是很明顯。的去除率的影響不是很明顯。codcod去除率幾乎沒有增加，去除率幾乎沒有增加，當(dāng)反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)溫度溫度t=220t=220和和240240時，時，codcod去除率分別為去除率分別為87.6%87.6%和和88%88%而隨著溫度的增加，對反應(yīng)而隨著溫度的增加，對反應(yīng)設(shè)備的要求越高，消耗的能量也越大，綜合各方面的考慮，設(shè)備的要求越高，消耗的能量也越大，綜合各方面的考慮，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到200200時，時，codcod的去除率已達(dá)到的去除率已達(dá)到86.3%86.3%，因此反應(yīng)溫度為，因此反應(yīng)溫度為200200最佳的反應(yīng)溫度。

17、最佳的反應(yīng)溫度。3.5 3.5 餐除廢水處理的后續(xù)工作餐除廢水處理的后續(xù)工作1 1、處理后催化劑、處理后催化劑cuocuo的去除的去除 處理后剩余催化劑cuo部分呈固體狀態(tài)，結(jié)合國內(nèi)工業(yè)上一般采用中和沉淀的方法去除工業(yè)廢水中的銅離子，在對廢水中的酸、堿進(jìn)行中和的同時，銅離子形成氫氧化銅沉淀下來，然后固液分離，去除沉淀，處理后出水的cu2+的質(zhì)量濃度低于2.0mg/l,符合國家污水綜合排放三級標(biāo)準(zhǔn)（gb8978-1996），不構(gòu)成二次污染。2 2、降低處理后餐廚廢水中、降低處理后餐廚廢水中codcod的后續(xù)工藝的后續(xù)工藝 催化濕式氧化處理后的餐廚廢水,經(jīng)測定出水cod的值約為2358mg/l，不

18、能達(dá)到國家污水綜合排放（gb8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)（cod值500mg/l）,故在排出前應(yīng)做進(jìn)一步的處理。目前國際上普遍采用生物方法降低污水中的cod，對于催化濕式氧化處理后的餐廚廢水需經(jīng)生物接觸氧化池工藝來降低cod的值，以此達(dá)到國家污水綜合排放三級標(biāo)準(zhǔn)。四、通過論文研究得出的結(jié)論四、通過論文研究得出的結(jié)論 本研究主要針對催化濕式氧化法處理餐廚廢水，通過用cod變化率作為評價指標(biāo)，研究cwao技術(shù)在處理餐廚廢水中的應(yīng)用，結(jié)果表明：在采用cuo作為催化劑時有一下幾點結(jié)論。 （1）隨著溫度、催化劑用量增加，餐廚廢水 cod 的去除率均呈現(xiàn)上升趨勢，其中溫度和催化劑用量的影響更為明顯。在高溫狀態(tài)（200240）下，壓力對催化反應(yīng)的影響并不顯著，因為加快反應(yīng)速率的貢獻(xiàn)主要來自于溫度的增加。隨著反應(yīng)液濃度的增加，有機質(zhì)的降解的反應(yīng)速率增加，而有機質(zhì)的去除