论文总字数：35501字

摘 要

中国石化下属仪征化纤公司采用顺酐加氢法生产1，4-丁二醇(BDO)，产生含高浓度DBP的有机废水。DBP是一种难降解的内分泌干扰物，在环境中难被降解，极易扩散，且对生物和人体危害巨大。所以找出一种能高效，经济的处理DBP的技术刻不容缓。

本文研究了不同电催化装置结构对降解效率的影响，研究了pH值，电解质，电流密度对降解效率的影响，找出在实际工程应用中使用电催化氧化法降解DBP的最佳工况条件。探讨了使用电催化氧化法降解DBP的可行性，并设计了一整套处理工艺。实验部分结果表明，二维电催化氧化装置降解效率较高，在此情况下降解DBP的最佳工况条件为原水pH=7.0，T=60min，I=7.4A（21mA/cm2）。投加Nacl电解质10g/L（废水电导率195ms）。分析得出在实际的工程条件下使用电催化氧化法降解DBP是可行的。

设计部分的进水主要有两大来源，一是通过电催化降解的BDO废水，COD=10000mg/L；BOD5=5500mg/L；pH=7.0；Q=240m3/d，二是PTA废水，COD=2200mg/L；BOD5=900mg/L；pH=7.0；Q=1500m3/d，混合后Q=1740m3/d；COD=3200mg/L；BOD5=1500mg/L 。设计内容包括污水处理部分：采用以电催化氧化法高级氧化，AB法生物降解的方式；及污泥处理部分。最终达到达标排放。

现有的对电催化氧化法的研究均是在实验室条件下得出的，而本研究中所用的原水则完全来自仪征化纤公司的生产一线，所得的结果也完全可以应用于工程实践中，对于电催化氧化法从实验室走向污水处理一线有着重大意义。

关键词：电催化氧化，DBP，AB法，工业废水处理

Feasibility Research and Design of Treatment of DBP Wastewater in Yizheng Chemical Company

03212717 Xiwen Qian

Supervised by Wei Jiatai

Abstract:

Sinopec Yizheng chemical fiber corporation subordinate company uses maleic anhydride hydrogenation to produce 1, 4 - butanediol (BDO).During the producing,a organic wastewater containing high concentrations of DBP apears.DBP is a kind of endocrine disrupting dhemicals, which is difficult to be degraded in the environment.It’s easy to spread, and harmful to the animals and human.So it’s urgent to find out a method which is efficiency, economy to degrade DBP.
This paper studied the influence of different electric catalytic device structure on the degradation efficiency.Influence of electrolyte, pH value and electric current density on the degradation efficiency is studied.The best working condition of degradation of DBP by using is finded out in the practical engineering application.the feasibility of the degradation of DBP by using electric catalytic oxidation method is discussesed.A set of treatment process is designed .Experimental result shows that the two-dimensional electric catalytic oxidation degradation efficience is higher. The best working condition of DBP degradation is pH = 7.0, T = 60 min, I = 7.4 A (21 ma/cm2),adding the NaCl electrolyte 10 g/L (waste water conductivity 195 ms).According to the analysis, in the actual engineering condition using electric catalytic oxidation to degrade DBP is feasible.
Waste water mainly has two sources, one is through the electrical catalytic degradation of BDO wastewater, COD = 10000 mg/L;BOD5 = 5500 mg/L;PH = 7.0;Q = 240 m3 / d, and the second is the PTA wastewater, COD = 2200 mg/L;BOD5 = 900 mg/L;PH = 7.0;Q = 1500 m3 / d, after mixing Q = 1740 m3 / d;COD = 3200 mg/L;BOD5 = 1500 mg/L.Design includs sewage treatment part: adopt advanced oxidation by electric catalytic oxidation method, AB biological degradation;And part of sludge treatment.
Researches on catalytic oxidation method are under laboratory conditions now.While, in this study,the water used for degradation is from the production line of Yizheng chemical company. The result is applied to engineering practice. It’s signifigant for electric catalytic oxidation to aplly in practice from the laboratory.

Key words: electric catalytic oxidation,DBP, AB, industrial wastewater treatment

目 录

1.绪论 1

1.1项目研究背景及概况 1

1.1.1邻苯二甲酸二丁酯 1

1.2 仪征化纤公司BDO废水特点 2

1.3含DBP废水的处理方法 2

1.3.1物理吸附法 2

1.3.2化学氧化法 3

1.3.3高级氧化法 3

1.3.4生物法 5

1.4项目的目的及意义 6

1.5项目研究内容 6

2.含DBP废水处理的可行性研究 7

2.1已有的实验基础 7

2.2小试实验 7

2.2.1实验水质 7

2.2.2实验装置 7

2.2.3考察指标及结果 10

2.3本章小结 14

3.工艺设计 15

3.1设计基本资料 15

3.1.1 设计原则 15

3.1.2采用的规范与标准 15

3.1.3进水水质 16

3.1.4出水水质 16

3.2工艺流程 16

3.3水处理构筑物设计计算 17

3.3.1电催化装置 17

3.3.2调节池 17

3.3.3AB法曝气池 18

3.3.4沉淀池的设计计算 27

3.4污泥处理构筑物的设计计算 32

3.4.1剩余污泥量的计算 32

3.4.2浓缩池的设计计算 33

3.4.3贮泥池的设计计算 37

3.4.4污泥脱水的设计计算 38

3.5平面布置 39

3.6高程布置 39

3.7工程概预算 40

3.7.1编制说明 40

3.7.2编制依据 40

3.7.3直接费 40

3.7.4间接费 42

3.7.5总投资 42

3.7.6吨水投资 42

3.8运行费用 42

3.8.1电费E₁ 43

3.8.2药剂费E₂ 43

3.8.3人工费 E₃ 44

3.9效益分析 44

3.9.1经济效益 44

3.9.2环境效益 44

3.9.3社会效益 44

3.10工程设计图纸 45

4. 总结 46

致谢 47

参考文献 48

1.绪论

1.1项目研究背景及概况

随着近年来我国在经济上的快速发展，在化工，印染，纺织等工业上也取得了长足的进步。但伴随着工业的发展，随之也产生了大量的难降解有机废水，此类废水一般都含有有毒有害物质，处理难度大，成本高，难以达到国家排放标准。其中一些行业的废水中，甚至含有内分泌干扰物等对人体和环境危害较大的污染物。此类污染物的排放对水环境造成的危害，既是制约工业可持续发展的瓶颈，也是影响水体环境的关键因素。而于中国石化总公司下属仪征化纤公司在生产1,4-丁二醇（本文中简称BDO）过程中产生的含有邻苯二甲酸二丁酯（DBP）等内分泌干扰物的难降解有机废水,本毕业设计的主要任务是探讨该废水处理d可行性，并提出合理的工程设计方案。

内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals，即EDCs)，也称为环境激素（Environmental Hormone），是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质，指存在于环境中，能干扰生物或人体内分泌系统的调节机制并导致生长或代谢异常的物质，它们通过摄入、环境积累等各种途径进入生物或人体内，该类物质本身并非有毒物质会对生物和人体造成异常影响，而是类似于激素，影响其调节机制，所以即使是极微小的浓度，也能使生物或人体的内分泌失调，造成生长或代谢异常。正是由于其只需极低的浓度，就可以引起生物或人体内的内分泌干扰效应的特点，必须严格限制内分泌干扰物的排放。

1.1.1邻苯二甲酸二丁酯

邻苯二甲酸二丁酯（Dibutyl phthalate，在本文中简称DBP）属于邻苯二甲酸酯( PAEs)类，色度较低、不易挥发、没有明显气味、低温下不易凝结变性，，广泛用于橡胶、塑料、香料等生产行业^[2,3]。DBP在溶剂中不稳定，极可能向环境中扩散，人体在进食，呼吸等过程中，DBP均有可能通过食物、空气、饮用水、化妆品等途径进入人体并富集。DBP对水生植物具有毒性，干扰人体和动物性激素的内分泌调节，能降低细胞膜表面蛋白的表达从而抑制巨噬细胞的吞噬能力，甚至诱导神经细胞凋亡，是一种重要的环境内分泌干扰物及致癌、致畸、致突变物质，引起了各国环保部门的高度重视.。美国环保局（EPA）、欧盟以及中国国家环境监测中心均已将其列入优先控制污染物黑名单。DBP在自然环境中的水解、光解速度非常缓慢，属于难降解类的有机污染物^[4]。DBP的分子结构见图1-1。

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