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          化工廢水論文:日用化工廢水治理試驗探究

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          化工廢水論文:日用化工廢水治理試驗探究

          本文作者:黃亮田許華作者單位:廣州市金龍峰環保設備工程有限公司

          物化后處理試驗

          采用Fenton化學氧化–絮凝沉淀工藝對生化出水進行后續處理,先利用Fenton試劑的強氧化能力氧化分解生化處理后遺留的難降解有機物。由亞鐵離子與過氧化氫組成的體系也稱芬頓試劑,兩者在適當的pH下(2.5~3.5)會反應產生氫氧自由基(•OH),而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反應,可分解氧化有機物,進而降低廢水中生物難分解的CODCr。由于Fe2+與H2O2反應會形成Fe3+,必須于中和池中將pH調整至中性以形成Fe(OH)3,并于慢混池中藉助polymer聚集成大顆粒,于化學沈淀池中去除。由于Fe3+本身就是非常好的混凝劑,所以在這個過程中除了將Fe(OH)3分離去除外,同時對色度、SS及膠體(Colloid)也具有非常好的去除功能。使最終出水達到廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準。試驗儀器及藥劑:85-2控溫磁力攪拌器,pHS-5型酸度計,光學顯微鏡,溶氧儀,電子分析天平。FeSO47H2O(配成10%濃度)、30%H2O2和粉狀PAM藥劑(配成0.1%濃度)。試驗步驟:(1)用量杯分別取2個水樣至500mL燒杯中;(2)用濃硫酸調整2個燒杯中的廢水pH=3左右;(3)依次往2個燒杯中分批次加入FeSO4•7H2O及H2O2,用玻璃棒快速攪拌1min,然后反應1h;(4)用堿液調整2個燒杯中的廢水pH=9.5~10之間;(5)依次往2個燒杯中加入1mL的聚丙烯酰胺溶液,用玻璃棒快速攪拌1min后再慢攪2~5min;(6)靜置沉淀30min后取燒杯中上清液檢測CODcr及BOD5。

          分析方法

          主要理化指標分析方法見表2。

          好氧處理試驗結果

          試驗結果見圖1。由圖1可知,中試系統進水CODCr最高為436mg/L,最低為276mg/L。經過二級好氧處理,出水CODCr最高為275mg/L,最小為200mg/L。生化系統對CODCr平均去除率在32%左右。

          芬頓試驗結果

          去除CODCr需要H2O2理論當量E可按下式計算:E=(CCODcr÷103)×(34÷16)(g/L)實驗研究中,將單因子分析與正交試驗因子優化兩種方法相結合來設計實驗方案,在靜態試驗的基礎上開展穩態試驗,分別對pH、反應時間、H2O2投量與有機物濃度之比、H2O2投量與Fe2+投量之比(摩爾比)等幾個主要影響因素進行探討,試驗結果見圖2、3。由圖(2)可知,進水pH=3時,CODCr去除率最高。因此,pH對Fenton試劑的影響較大,pH過高或過低都不利于OH的產生。從圖(3)可見,隨著H2O2的投加量增加,CODCr去除率呈上升趨勢。這是因為雙氧水投加量增大,有利于反應(2)進行,產生更多的•OH。但過量的雙氧水會與•OH反應,造成•OH消耗,同時廢水中殘留的雙氧水在檢測CODCr時會被重鉻酸鉀氧化,造成測得的CODCr濃度偏高,從而影響去除效果。考慮廢水的治理成本及系統的穩定性,確定最佳反應條件為:當生化出水CODCr≤250mg/L時,進水pH=3,HRT=60min,H2O2/CODCr=2.5,H2O2/Fe2+=3∶1。對應的CODCr的去除率約為60%。當生化出水250≤CODCr<300mg/L時,進水pH=3,HRT=60min,H2O2/CODCr=3,H2O2/Fe2+=4∶1。對應的CODCr的去除率約為65%以上。

          經濟分析

          本處理系統直接運行成本主要包括電費和藥劑費(雙氧水、七水硫酸亞鐵、硫酸、石灰、PAM),處理成本約為3.50元/m3。