铁炭微电解_Fenton_生物接触氧化法处理土霉素废水

[6] 赵怀颖, 叶亚平, 温艳军, 等. 动态微电解 -Fenton 试剂法处理 高浓度增塑剂废水的试验研究 [J]. 工业水处理,2008,28(5): 31-34.
[7] 张乐观, 朱新锋. 铁炭微电解 /Fenton 试剂预处理土霉素废水 的研究[J].环境工程学报,2008,2(5):59-61.
水、产品分离提取后的剩余母液组成，废水中含有发 质量分数为 7%～8%的 NaOH 溶液浸泡 30 min，去
酵菌丝体、糖类、脂肪类、蛋白质类以及抗生素等污染 除铁屑表面的灰尘及油渍。冲洗干净后，再用质量分
物，污染负荷高，污染成分复杂，并有抗菌性。另外，水 数 3%的 HCl 溶液浸泡至大量的气泡产生，使铁屑
果, 当原水 pH 为 2.2 时铁炭微电解后出水 pH 约为 细菌；15 d 后出水清澈，生物膜变厚，说明驯化完成，
4，故无需调节 pH 就可直接进行试验，反应时间为 挂膜成功。稳定运行结果如图 4 所示，COD 下降到
50 min，然后调节 pH 沉淀后，测定 COD。在铁炭微 130 mg·L-1 以下，去除率已稳定在 90%以上，出水能
900～1 100 mg·L-1，SS 质量浓度 930～1 020 mg·L-1， 结、电子受体不足等问题。
pH 5～6，B/C＜0.2。
Fenton 试剂反应器：有机玻璃制成的圆形池子，高
1.2 试验装置与流程 由于该废水有机物浓度高、成分复杂、可生化性
度为 0.3 m，内径 500 mm，在其内按 n（Fe2+）：n（H2O2） 约为 1：2 投加 H2O2，并利用空气压缩机进行曝气，
[5] 李春程.微电解 -Fenton 法处理含油废乳化液[J].环境工程,2008, 26(3):51-54.
H2O2（30%）投加量为 220 mg·L-1 时，COD 的去除 率可达 75%以上，并可提高废水的可生化性到 0.4 以上。
采用生物接触氧化法处理铁炭微电解－Fenton 处理后出水，生物接触氧化稳定运行后，对预处理后
出水投加质量浓度 220 mg·L-1 的 H2O2（30%）进行 Fenton 试剂法处理，COD 的去除率达到 75%以上，然后进入生
物接触氧化反应池，出水能够达到排放标准。
关键词：土霉素废水；铁炭微电解；Fenton 试剂；生物接触氧化法
中图分类号：X703.1
文献标识码：A
文章编号：1000-3770(2010)02-0109-03
[2] 刘福达, 何延青, 刘俊良, 等.电化学法预处理高浓度农药废水 的试验研究[J].中国给水排水,2006,22(9):56-58.
[3] V Kavitha, K Palanivelu.Destruction of cresols by Fenton oxidation process[J].Water Research,2005,39(13):3062-3072.
铁炭微电解技术处理工业废水，因其工艺简单、 操作方便且可达到以废治废的目的而在近年来受到 广泛重视。利用铁炭微电解工艺处理焦化废水、农药 废水、硝化废水等的研究逐渐增多[1-2]。但单独的微电
较差，直接进行生化处理不能取得较理想的处理效 果。因此采用铁碳微电解与 Fenton 反应组合工艺预 处理高浓度的有机废水，以进一步提高废水的可生 化性，然后采用生物接触氧化法处理。具体工艺流程
氧进入生物膜，生物膜上的微生物对这些有机物分 解，并不断新陈代谢，从而达到连续处理废水的目的。
行，这是因为 Fe2+ 浓度的升高虽然能促进羟基自由基
取平顶山市污水处理厂的絮状污泥装入生物接
生成，但也会与其反应，造成羟基自由基的复合几率增 触氧化池，同时加入预处理后出水闷曝。在闷曝过程
大，使之不能有效地与有机物反应。结合原水 pH 对铁 中，每隔 12 h 更换上清液一次（更换量为全池容积
收稿日期：2009-06-22 作者简介：朱新锋（1978－），男，讲师，博士研究生，主要从事环境工程方面研究；联系电话：13886189212；E-mail：zhuxinfeng@
COD/mg L CODnnn/%
ÁÂÁÃÂÁÁÁÂÃÁ 110
水处理技术
第 36 卷 第 2 期
2.2 Fenton 试剂法的处理效果
水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分
由于 Fe2+ 在 Fenton 试剂反应过程中起激发作 接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触
用，其浓度对 Fenton 试剂的处理效果影响较大。Fe2+ 不均的缺陷。在处理过程中，液相中溶解的有机物和
与 H2O2 的浓度存在一个最佳配比，当 H2O2 浓度一 定而 Fe2+ 浓度超过最佳配比值时，Fe2+ 会抑制反应进
（1.河南城建学院，河南 平顶山 467001；2.华中科技大学环境科学与工程学院，湖北 武汉 430074）
摘 要：采用了铁炭微电解－Fenton－生物接触氧化工艺对高浓度难生化处理的土霉素废水进行处理。结果表明，
当原水 COD 在 6 000 mg·L-1 左右、pH=2.2 时，铁炭微电解反应 50 min 后 COD 的去除率达到 40%，再对铁炭微电解
800
水水质可达到污水综合排放标准。
600
400
200
0
1
2
3
4
5
6
····
图 4 生物接触氧化处理前后 COD 的变化
Fig.4 Change of wastewater COD of bio-contact oxidation
3结论
参考文献：
[1] 赖鹏, 赵华章, 王超, 等. 铁炭微电解深度处理焦化废水的研究 [J].环境工程学报,2007,3(1):15-20.
量小且水质变化较大，废水中含有过氧化物、醇类、酮 活化。将其浸泡在原水中达到吸附平衡后烘干使用，
类、苯类、醛类等多种有机物，可生化程度极低。土霉 素 废 水 水 质 为 ：COD 5 500 ～6 200 mg·L-1，BOD5
以消除吸附对试验的影响。利用空气压缩机从下部 鼓入空气，可有效解决铁炭微电解反应器中填料板
6500
50 min 的条件下，考察了 H2O2 （30%） 的投量对 Fenton 试剂法处理效果的影响，结果见图 3。
80 70 60 50 40 30 20 10
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400
H O n n n /mg L 图 3 H2O2 投加量对 Fenton 试剂法处理效果的影响 Fig.3 Effects of H2O2 dosage on Fenton reagent treatment
解处理能力有限，若对微电解出水再进行 Fenton 试 如图 1 所示。
剂强化处理则可大大改善对有机物的去除效果[3-6]，
并且可以重复利用 Fe2+。本文采用 Fenton 试剂强化
铁炭微电解与生物接触氧化技术组合的方法处理高
图 1 试验工艺流程
浓度难生化的土霉素有机废水，达到了较好的效果。
Fig.1 Flow chart of experimental process
2 结果与讨论
2.1 铁炭微电解的处理效果 土霉素废水由反应器底部自下而上流过填料
层，以保证废水与填料之间有充足的接触时间。废水 在反应器内的停留时间为 2 h，出水从反应器上部流 入沉淀池。当进水调节 pH 为 2.2 时，处理结果如图 2 所示，出水 COD 在 3 500 mg·L-1 左右，去除率稳 定在 40%左右。同时测定得到微电解出水的 pH 在 4 左右。
6000
5500

值也提高到 0.4 以上，为该废水的进一步处理创造了
5000
有利条件[7]。
4500 4000 3500 3000
0123456789
图 2 微电解处理前后废水 COD 的变化 Fig.2 Comparison of COD in wastewater between that using
micro-electrolysis and without micro-electrolysis
2.3 生物接触氧化处理试验 采用好氧生物接触氧化法对 Fenton 试剂强化
处理，铁炭微电解出水调节 pH 沉淀后出水进行进 一步处理。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法 与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内 设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污
第 36 卷 第 2 期 2010 年 2 月
水处理技术 TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT
Vol.36 No.2
Feb.,2010
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ÁÂÃÄÅÆÉÇÈÁÂÃÄÅÆÇÅÅÂ 铁炭微电解－Fenton－生物接触氧化法 处理土霉素废水
朱新锋 1 ，2，张乐观 2
炭微电解出水 Fe2+ 浓度的影响，试验确定原水 pH 宜 的 30%），弃去上清液，补充废水，继续曝气。从第 5
控制在 2.2，出水 Fe2+ 质量浓度约为 150 mg·L-1[7]。由于 天开始连续进水，并逐步提高进水流量和浓度。8 d
Fenton 试剂法在酸性条件下均能保证较好的除污效 后在软性填料上开始挂有微生物菌胶团和大量游离
既起到搅拌作用，又可以使从铁炭微电解反应器中 流失的铁屑进一步反应，提高处理效率。
生物接触氧化装置：由有机玻璃管制成，总高 0.8 mm，直径为 500 mm。氧化池底部装有曝气头进 行曝气，池中装有 TA-Ⅰ型的立体弹性填料。 1.3 测定指标与方法
COD：重铬酸钾法；BOD5：5 日培养法；pH：酸度 计；SS：重量法；Fe2+：邻菲啰啉分光光度法。
STUDY ON OXYTETRACYCLINE WASTEWATER BY FERRIC-CARBON MICROELECTROLYSIS AND FENTON REAGENT AND BIOLOGICAL CONTACT OXIDATION PROCESS