船舶生活污水处理新工艺研究Novel combined process for ship sewagetreatment天津市科技兴海计划项目(KX2010-0007)学科专业：化学工程研究生：张未军指导教师：何志敏教授天津大学化工学院二零一五年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月签字日期：年月日万方数据摘要针对MO不断提高的船舶生活污水排放标准，结合船舶生活污水自身的水质和水量特点以及船舶舱室温度，地理和空间位置等影响，采用三种新工艺组合处理船舶生活污水，通过处理效率及能耗的对比，优选出耐冲击负荷，管理操作要求低，占地面积小且能快速高效处理的新型工艺与装置。首先探索了三维电解芬顿法对船舶生活污水的处理效率，采用负载FMn-1:1的活性炭(FeMn-C)作为粒子电极，投加量为150g,电流密度为20mA/cm,曝气速率为5Lmi,通过添加0.03MHzO2强化三维电解过程中的芬顿反应，在溶液pH为酸性时，电解90min对COD去除率最高可达78%。其次对两种典型的高级氧化技术（电芬顿和催化臭氧化工艺）进行研究，分别确定了在污水处理过程中各自的最佳操作参数：()对于电芬顿过程，采用钌铱锡阳极，石墨阴极，电极之间通过并联连接，芬顿试剂比Fe2+Hz02-1:4且Fe2+0.01M,曝气速率为4Lmin,电流密度为20mAcm2,极板间距为2cm,盐浓度6g/L,反应30min后COD降解速率减慢，考虑后续催化臭氧化的组合，选择电芬顿反应时间为45min;b)催化臭氧化过程中，采用Ti-MC金属陶瓷催化剂，Ti02与基体材料比为527，臭氧加入量为6gL,氧气速率为2Lmi,催化剂加入量为200g,蠕动泵转速为130rmp。在此基础上，将电芬顿与催化臭氧化过程组合，通过优化时间组合使两种工艺协同作用最强，最终，在处理时间为90min(电芬顿和催化臭氧化各处理45min)时，电芬顿和催化臭氧化组合对COD去除率可达82.8%。随后考察了电芬顿-臭氧一体化工艺对船舶生活污水的处理效果，实验结果表明：电流密度上20mA/cm2,芬顿试剂比例H2O2:Fe2+=3:1,Fe2+浓度为0.01M,供氧速率2Lmin,臭氧投加量6g/L时，电芬顿臭氧一体化水处理技术能有效降解生活污水，对于初始COD为1320mg/L的模拟船舶生活污水，处理120min,C0D去除率高达86.4%。对上述三种新型处理工艺的COD去除率，处理过程中的电流效率以及能耗进行对比，实验结果表明：电芬顿催化臭氧化组合过程显示出较高的COD去除率，并且在处理过程中，电流效率较高，能耗最低。关键词：船舶生活污水：三维电解：电芬顿：臭氧：催化臭氧化：COD万方数据