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1、 本科毕业设计(论文)题 目: 加核絮凝-IC厌氧反应器处理 多溴联苯醚的试验研究 学 院: 化学工程学院 专 业: 环境工程 班 级: 1002051 学 号: 100205102 学生姓名： 指导教师: 职称: 教授 二一四 年 五 月 二十三 日加核絮凝-IC厌氧反应器处理多溴联苯醚的试验研究摘 要 多溴联苯醚（PBDEs）作为一种添加型阻燃剂被广泛地应用于电器、电子产品、塑料泡沫、家居装饰材料中。如何处理环境中的PBDEs已成为当前国际上专家、学者致力解决的热点问题之一。加核絮凝和厌氧生物降解可以使多溴联苯醚达到较好的去除效果，而IC厌氧反应器具有容积负荷高，占地面积小，运行稳定等优点
2、，是理想的反应器。 本文重点研究了加核絮凝法和IC厌氧反应器对十溴联苯醚的去除效果。研究内容：（1）选择合适的助溶剂溶解十溴联苯醚；（2）通过正交实验和单因素影响实验来确定最佳絮凝条件；（3）对IC反应器进行启动，优化反应器的最佳运行参数；（4）考察加核絮凝反应预处理和 IC 厌氧反应器的动态实验，寻求最佳处理效果。 本实验选择聚合氯化铝作为絮凝剂，石墨作为絮凝核处理多溴联苯醚溶液，根据加核絮凝试验的影响因素设置L9(34)正交试验，可以确定预处理的初步操作条件为：pH值为5.5，聚合氯化铝投加量为20ml，絮凝核投加量为25mg，慢速搅拌(90 r/min)时间为30min。单因素影响实验得
3、出：加核絮凝处理浓度为1mg/L的多溴联苯醚溶液的最佳反应条件为加入絮凝核25mg，絮凝剂15mg，pH5.5，慢速搅拌时间30分钟，去除率约为80%。 实验还考察了IC反应器运行过程中COD的去除情况。COD的去除率在启动阶段缓慢升高，最大去除率为46.9%。运行阶段COD去除率从23.3%变化到48.3%，并且有继续上升的趋势，但仍然偏低，没有达到预期效果。由于实验周期比较短，使得各参数未达到理想的去除效果，相信通过进一步运行处理可达到更好的效果。关键词：加核絮凝；多溴联苯醚；IC反应器Abstract Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) have
4、 been widely used as flame retardants in numerous consumer products such as electrical apparatus, electronic product, expanded plastics and decoration materials. How to treatment PBDEs in the environment has become the international experts and scholars to address one of the hot issues. Plus nuclear
5、 flocculation and anaerobic biodegradation of PBDEs can achieve good removal, and IC anaerobic reactor with high volume load, small footprint, stable operation, etc., is an ideal reactor. The experimental research on the treatment of Decabrominated Diphenyl Ether(BDE-209) by the way of nuclear flocc
6、ulation and IC anaerobic reactor.Main research contents: （1）Selection of cosolvent solubility of ten polybrominated diphenyl ethers suitable；（2）Through orthogonal experiment and single factor experiment to determine the best flocculation condition；（3）Start-up the IC reactor and the optimal operation
7、 parameters optimization of reactor；（4）An experiment of the combination of nuclear flocculation and IC anaerobic reactor was performed to search the best effect. In this study, selected as the PAC flocculant, flocculation graphite nuclear deal as polybrominated diphenyl ether solution, according to
8、the orthogonal test, the initial conditions of pretreatment were determined as following: The initial PH value was 5.5, dosage of PAC was 20 ml, dosage of nuclear flocculant was 25 mg, slowly stirring time (90r/min) was 30 min. experimentally derived: Add nuclear flocculation concentration was 1mg /
9、 L solution of polybrominated diphenyl ethers by adding the optimum conditions for flocculation nuclear 25mg, flocculant 15mg, pH5.5, slow mixing time of 30 minutes,the removal rate was 80%. 朗读显示对应的拉丁字符的拼音 IC reactor were investigated during the operation, ether COD removal rate. COD removal rate in
10、creased slowly in the start-up phase, the maximum removal rate was 46.9%. COD removal operation phase change from 23.3% to 48.3%, and have continued to rise, but remains low, did not achieve the desired results. Comparison of the experimental period is short, so the argument does not achieve the des
11、ired removal efficiency, I believe that treatment can be achieved by further running better results.Key words: Canadian nuclear flocculation；polybrominated diphenyl ethers；IC reactor 目 录第一章 绪论11.1 多溴联苯醚的研究现状11.1.1 PBDEs的结构和物化性质11.1.2 PBDEs的危害21.1.3 PBDEs的降解21.1.4 PBDEs的分析方法41.2 絮凝沉淀法51.2.1 絮凝剂的分类51.
12、2.2 絮凝机理51.2.3 絮凝核膨胀石墨的性质以及吸附机理71.2.4 影响絮凝效果的主要因素81.3 IC厌氧反应器91.3.1 IC反应器的基本构造91.3.2 IC反应器的原理91.4研究的意义和内容11第二章 实验部分122.1 主要试剂与仪器122.1.1 主要试剂122.1.2主要仪器122.2 主要分析方法132.2.1 高效液相色谱的原理132.2.2 高效液相色谱的结构132.3 关于多溴联苯醚的实验内容152.3.1 多溴联苯醚溶液的配置152.3.2 标准曲线的滴定152.4 关于加核絮凝反应的试验内容172.4.1 模拟水样的配制172.4.2 絮凝剂的配制172.
13、4.3 加核絮凝最佳条件的实验182.4.4 正交试验182.4.5单因素影响实验202.4.5 加核絮凝的最佳反应条件24第三章 IC反应器的启动和运行253.1 实验装置253.2 实验用水培养液253.3 接种污泥263.4 实验步骤263.5 主要分析项目273.6 各阶段各测量参数的变化27第四章 结论31致 谢32参考文献33附录35附1 COD的测定：重铬酸钾氧化法35附2 IC反应器设计图37II第一章 绪论1.1 多溴联苯醚的研究现状多溴联苯醚1( Polybrom inated diphenyl ethers，PBDEs)是溴化阻燃剂的一种，具有阻燃效率高、热稳定性好、添加
14、量少、对材料性能影响小、价格便宜等特点，被广泛用于电子设备、海绵家具、建材及纺织行业中。多溴联苯醚在环境中很难降解，且滞留时间长，有强亲脂憎水性，沿食物链可被逐级放大并在环境中进行远距离迁移。大气2、水体、土壤中的痕量的多溴联苯醚可通过食物链对人类以及高级生物的健康造成危害，但是由于缺乏有效的替代品，作为高效阻燃添加剂，多溴联苯醚仍在大量生产和使用。1.1.1 PBDEs的结构和物化性质PBDEs是一类以溴为基础的有机卤素化合物，通常是在催化剂(AlCl3、AlBr3等)作用下通过联苯醚的溴化生成，它的化学通式为C12H(0 -9)Br(1 -10)O，其化学结构如图1-1所示。按照溴原子数的不同被分为10个同系组，共有209种同系物。图1-1 PBDEs的化学结构式PBDEs在室温下具有蒸汽压低和亲脂性强的特点3，PBDEs的沸点为310425，在水中的溶解度很小，并且一般随溴含量的增加而减小，具有相当稳定的化学结构,所以很难通过普通的物理、化学或者生物方法降解，所以一般做处理研究时都是将其溶于有机溶剂或有机溶剂与水的混合液中。1.1.2 PBDEs的危害由于PBDEs具有难降解性、长距离迁移性和
