摘要:采用鐵炭微電解-Fenton聯(lián)合工藝深度處理制藥廢水生化出水,探討了初始pH、曝氣量、反應時間等因素對微電解出水Fe2+和Fe3+變化規(guī)律、COD降解速率以及后續(xù)Fenton氧化效果的影響,為優(yōu)化微電解-Fenton氧化聯(lián)合工藝提出了微電解間歇加酸的理論。間歇加酸可提高微電解系統(tǒng)中COD降解速率和Fe2+含量,使后續(xù)Fenton氧化無需投加FeSO4•7H2O即可達到較好的COD去除效果。結果表明,當初始pH=2.5,曝氣量為 0.6 m3/h,間歇加酸30 min/次,微電解反應2 h,出水投加1 mL/L的H2O2進行Fenton氧化2 h,COD總去除率可達81.33%;間歇加酸30 min/次可將微電解反應2 h出水Fe2+濃度從50 mg/L提高至151 mg/L,COD降解速率從10.6 mg COD/(L•h)提高至22.2 mg COD/(L•h)。
鐵炭微電解-Fenton氧化聯(lián)合技術,是在鐵炭微電解反應后加入適量的H2O2,使微電解反應產(chǎn)生的Fe2+與H2O2形成Fenton試劑,F(xiàn)e2+在酸性條件下催化H2O2分解產(chǎn)生.OH來進攻有機物分子,同時,鐵離子參與絡合反應,進一步對廢水中有機物進行去除。
在微電解-Fenton氧化反應過程中,不同的反應條件和運行狀況會導致Fe2+和Fe3+的含量發(fā)生變化,同時,一般常規(guī)微電解產(chǎn)生的Fe2+因極易被氧化故濃度不高,影響后續(xù)Fenton氧化效果。通過查閱相關資料,發(fā)現(xiàn)多數(shù)文獻研究的是鐵炭微電解-Fenton多個因素對有機物去除的影響,如鐵炭比,PH,F(xiàn)e2+、-H2O2投加量,反應時間等,而對微電解過程中鐵離子產(chǎn)生規(guī)律、COD降解速率以及PH過程控制的研究報道較為少見,而正是出水PH和鐵離子濃度決定了后續(xù)Fenton氧化的效率。
為此,筆者通過實驗研究微電解-Fenton工藝中不同反應條件對Fe2+和Fe3+的含量變化及COD降解速率的影響,并提出微電解反應間歇加酸的理論,以對PH值進行過程控制,從而保持有利于微電解徹底進行的酸性環(huán)境,并能產(chǎn)生可滿足后續(xù)Fenton需要的Fe2+,同時經(jīng)過多次實驗總結得出微電解-Fenton氧化聯(lián)合處理制藥廢水運行的最佳反應條件。
1實驗部分
1.1實驗水質(zhì)及分析方法
實驗所用廢水為山東新時代藥業(yè)有限公司綜合制藥廢水經(jīng)CASS工藝生化處理出水,污染物的種類繁多,成分復雜,出水B/C比值低,可再生化性極差,難降解有機物成分高,色度較高。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
1.2實驗裝置
實驗裝置為長方體容器,長*寬*高分別為60cm*20 cm *40 cm,總有效體積為43.8L,有機玻璃材質(zhì),玻璃厚度為0.6 cm,池體內(nèi)垂直設2塊擋板,底部相通,將池體均分為3個20cm*20 cm的反應區(qū)間,池底5cm處設支架,有不銹鋼網(wǎng)格墊,其上鋪設復合鐵炭填料約為10l,每次可處理水量30l,底部采用鼓風曝氣,通過轉子流量計調(diào)節(jié)曝氣量大小。
詳情請點擊下載附件:微電解-Fenton深度處理制藥廢水