论文部分内容阅读
本课题旨在为“移动式核化洗消废水装置”工艺的研发提供理论依据及放大参考。国内外对洗消废水或与洗消废水性质相似的废水的处理方法包括沉淀过滤法、泡沫分离法、吸附法、膜分离法、混凝法、高级氧化法等。综合分析了国内外洗消废水处理工艺,针对水质特点及移动式装置对重量限定、稳定性及抗震性的环境要求,研究装置处理工艺初步确定为:混凝沉淀——过滤单元——活性炭吸附——离子交换——膜处理单元。活性炭吸附单元作为洗消废水中有机毒剂的主要处理单元,在整套工艺中具有极其重要的作用。因此,在小试阶段重点研究吸附单元对洗消废水中的特征污染物甲基膦酸二甲酯(Dimethyl Methyl Phosphonate,DMMP)的吸附效果具有一定的意义。小试实验研究分析活性炭吸附单元不同型号活性炭的性能参数,筛选最优型活性炭,并考察了不同溶液p H、流速、初始浓度、钙离子(Ca2+)影响等条件下活性炭对洗消废水处理效果,确定最优操作条件,为工艺优化及放大提供理论依据。最后,通过对洗消废水中试装置及样机的调试及实验结果,验证“移动式核化洗消废水装置”整体组合工艺的可行性,并进行改善优化。小试研究结果表明,煤质炭对模拟洗消废水中的有机物吸附性能最优,椰壳活性炭次之,其中煤质活性炭09炭的吸附性能最强;在相同粒径条件下,同一原材料活性炭的碘值的大小与吸附量成正相关关系。弱酸性条件有利于吸附反应的进行,而强酸及碱性环境均会抑制吸附反应。在无机物Ca2+与DMMP共存的情况下,低浓度的Ca2+可以促进活性炭对有机磷的吸附,而过高浓度的Ca2+对活性炭吸附行为产生抑制作用。以流速、p H、活性炭填充高度和初始浓度等影响因素为参考对象,进行L9(33)的正交优化实验。结果显示各影响因子的显著性由大到小依次为初始浓度>流速>p H>填充高度。最佳操作参数条件:流速为2mm·s-1,p H为6,填充高度为500mm,初始浓度为300mg·L-1。中试及样机测试结果表明,“混凝—过滤—吸附—离子交换—膜组件”组合工艺能满足移动式洗消废水处理的要求,整套设备的总运行成本为4.094元/吨。