高浓度有机废水催化氧化处理

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结果 与讨论
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[F e ( 0 H )】 H F 【e (0 H )r 在 紫 外 光波 长 小 于 3 0 0 n n 3 成 vd 同 时 产 生 羟 基 自由基 0 H 。 。 (4 ) [F e (O H )】 + h v ÷ F e + O H 如 上 自由基 链 反 应 所 示 在 u v 协 同 F e n t o n 反 应 系统 中 不 仅 部 分 污 染物 可 以 直 接 通 过 吸 收紫 外 光得 到光 降解 而 且 系 统 在 自 由基 链 反 应 的 以下 环 节 产 生 了强 氧 化 剂 羟 基 自由基 O H ： 过 氧 化 氢 吸 收 紫 外 光 量 子 分 解 产 生 强 氧 化 剂 羟 基 自 由基 O H 过 氧 化 ” F 产 物 【e (0 H )]2十 紫 外 光 催 化 下 产 氢在 Fe 催化 下 产 生 OH 在 生 O H 污 染物 质 在 O H 作 用 下 可 发 生 下 述 降解 反 应 } 进 R H + _ H ÷ H 20 + R o 步 反应 (5 ) O H 是 极 强 的氧化 剂 标 准 电 极 电位 为 2 8 V 氧 化 能 力强 于 普 通 的 0 ， C l ： 仅 次 于 氟 能够 氧 化 降解 绝 大 多数 有机物 可 以 2“ 避 免 中 间 产 物 残 留 造 成 的 二 次 污 染 问题 【
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水质 数 据
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试 验 方法 与装 置 试验 采 用 上 述 胶 印洗 版 废 水 为试 验 原水 ( 水 温 1 5 ℃ ) 批 次 处 理 量 为 10 0 L 试 验 装 置 与 流程 如 图 l 所 示 废 水进 入 反 应 器 I 后 加 酸 调 p H 接 近 3 之 后 加 二 价 铁 与双 氧水进 行 F e n t o n 反 应
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如 2 2 所 述 试 验 废 水 在 反 应 器 I 中进 行 级 处 理 ( F e n t o n 沉 降 分 离 ) 在 反 应 器 II 中 进 行 二 级 处 理 r 光 催 化 F e m o I r 沉 降 分 离 ) 最 终 达 到 废 水 的达 标 排放 该 两 级 处 理 的效 果 受 多 种 因 素 影 响 以下 通 过 实验 数 据 对 影 响 因 素 进 行 分 析 讨 论 ( 1 )双 氧 水 投 加 量 对 C O D 去 除 率 的 影 响 取 原始废 水 调 p H 为 3 分 别 加 不 同 量 的 双 氧 水 ( 3 0 ％ ) 加 L F e S 0 4 7 H20 3 2 g ／ 药 剂 都 为 次性投 加 反应 器 I 启动 混 合装 置 反 应 4 h 取 样 用 定 性 滤 纸 过 滤 分别 测 定 其 C O D 所 得数 据 绘 图 见 图 2 由 图 2 可 以看 出 固 定 F e S 0 4 7 H 2 0 投 加 量 当 双 氧 L 水 投 加 量 小 于 10 m L ／ 时 废 水 C O D 去 除 率 随 着 双 氧水 投 加 的 增 幅 较 大 当继 续 增 大 双 氧 水投 加 量 C O D 去 除率 增 幅较 小 双 氧 水投 加 量 增 大 有 利 于 反 应 ( 2 ) 进 行 产 生 更 多 的 O H 但 过 量 的 双 氧 水 会 与 O H 反应 造 成 _0 H 消耗 同 时 废 水 中残 留的 双 氧 水 在检 测 C O D 时会 被 重 铬 酸钾 氧 化 造 成 测 得 的 C O D 浓 度 偏 高 L 因 此 从 性 价 比 角 度 双 氧 水 投 加 量适 宜选 10 m L ／ ( 2 ) 反 应 时 间 对 c o D 去 除率 的影 响 取 原始废 水 ( 水 温 1 5 ℃ ) 调 p H 为 3 加 双 氧 水 (3 0 ％ ) 与 F e S 0 4 7 H 2 0 分 别 为 3 5 m L ／ l g ， 反应 器 I 启 动 混 合 装 置 反 应 L L 不 同反 应 反 应 时 间 取 样 用 定 性 滤 纸 过 滤 分 别测 定其 C O D 所 得 数据 绘 图如 图 3 由图 3 可 以 看 出 当 反 应 时 间 小 于 l h C O D 去 除率 随 反 应 时 间 延 长 而 增 大 且 增 幅 明 显 当反应 时 间大 于 l h C O D 去 除 率 随 反应 时 间 延 长 略有 增 大 增 幅极 小 趋 于 稳 定 双 氧 水 与 F e S 0 4 7 H 2 0 反应 产 生 的 O H 与有机物 的 反 应 速 度 很 快 接 近 扩 散 速 率控 制 界 限 因此 反 应 时 间 过 长 对 C O D 去 除率 影 响不 大 本废 水 F e n t o n 反 应 的适 宜 反 应 时 间 取 l h ( 3 ) 光 剂 量 对 C O D 去 除 率 的影 响 L 取 经 过 F e n t o n 反 应 沉 降分 离 反应 的废 水 C O D 为 2 4 0 m g ／ 每 份 水 样 为 10 0 L 次 性 投 加 双 氧 水 (3 0 ％ ) 与 pH 为 3 L F e S 0 4 7 H 2 0 总 量 分别 为 0 9 m I ／ I O_3 g ／ 废水在 反 应 器 II 与 光 反 应 器 间循 环 反 应 反 应 时 间为 1 h 对 不 同 功率 光反应 器 反 应 末 端 取 样测 C O D 所得数 据 绘 图 如 图 4 由图 4 可 以 看 出 随 着 光 反 应 器 功 率增大 废 水 C O D 去 除率增大 光 反应 器 功率增 大 等 量 废 水 吸 收 的 光剂 量 增 大 光 降解 与光 活 化 作 用 增 强 并 且 强 化 了反 应 ( 1 ) (4 ) 产 生 更 多 的 O H 参 与 污 染物 反 应 污 染物 在 O H
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1 工 艺原理 紫 外 光 由于 其 光子 波 长短 能 量 高 在 废 水 治 理 中得 到广 泛 。 I 关 注 与应 用 当 紫 外 光 辐 射 场 中 引 入 F e n t o n i ~ N (F e ／12 0 2 ) 会 … 发 生 下 述 自 由基 链 反应 ： } 2 ． H O H 29 2+ h (1)
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废水 来 源 与水 质 该 工 艺 实 验 采 用 某特 种 印 刷 工 厂 的 胶 印洗 版 废 水 该 废 水 中 含 低 分 子 尼 龙 有 机物 表 面 活 性 剂 等 废 水 可 生 化 性 差 原 始废 水 水 质 指 标 以 及 要 求 的 排 放 指 标 如表 l 所 示
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L n c e d o x i d t i o n p lu s a m g ／ C O D a d 5 0 0 c h r o m a w a s t e a t e d b y p h o t o c a ta ly t i c a d v a n r d C O D r e m o v a l r a t e w e r e in v e s t i g a t e d T h e r e s u lt s h o w s t h a t th e C O D r e m o v a l r a t e o f
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e n to n 反应后 加碱 调 p H 接 近 3 5 液 体静 置 沉 降 上 清 液 从 表 面 滗 出 排 入 废 水 中 间 储 池 沉 降 完毕 后 反 应 器 I 底 部 污 泥 进 入 污 泥 储 池 污 泥 排 净 后 上 清 液 从 中 间储 池 由泵 打 入 反应 器 I 废 水 进 入 反 应 器 I 后 再 次 进 行 上 述 过 程 中 间 储 池 的清 液 由泵 打 入 反 应 器 I I 加 酸 调 节 p H 为 3 加 二 价 铁 与 双 氧 水 启动 反 应 器 I I 光 反 应 器 间的 循 环 泵和 光 反 应 器 进行 紫外 光协 同 F e n t o n 催 化 氧化 反 应 后 沉 降 清 液滗 出 达 标排 放 试验 采 用 的装 置 如 图 1 所 示 整 套 装 置 含 P P 反应 器 2 套 加 药 箱 l 套 电控 系 统 套 废 水 中 间储 池 污 泥 储 池 光 反 应 器 (U V 2 5 3 7 n m ) 各 1 个 此 外 还 含 加 药 泵 污 水 泵 p H 计 等 设备 仪表 阀 门等
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我 国某些 化 工 制药行 业 生产 过 程 中间歇排放 高浓度 有机废 水 这 类 废 水 污 染 物 浓度 高 成 分 复杂 可 生 化 性 差 水 量 较 小 文 章采 用 紫 外 光 协 同 F e n t o n 催 化氧 化 与 沉 降分 离相 结 合 的 工 艺对 该 类废 水 进 行 处 理 处 理 效 果 良好 探 讨 了 催 化 氧 化 法 与 物 化 分 离 法 组 合 工 艺 处 理 该 类废 水 的 可 行 性 同 时就 工 艺 条 件 对 C O D 去 除率 影 响 进 行 了 讨 论分 析
20 11
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第38
卷
总第 2 19
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高 浓 度 有 机废 水 催 化氧 化 处 理
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( 中 国 海 诚 工 程 科技 股 份 有 限 公 司 第 六 咨 询 设 计 所
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上 海 2 0 0 0 3 1)
以 l [摘 要 】 C O D l 5 1 0 0 m er E 色度 5 0 0 倍 难 生 化 降解 的 有机 废 水 为水 样 采 用紫外 光 协 同 F e n t o n 催化氧化 与 沉 降分 离 相 结 合 工 艺 通 过 成 套 装 置 对 其 进 行 处 理 着 重 研 究 了 有 关 的 工 艺 条件 与 C O D 去 处 率 的关系 结 果 表 明 ： 控 制 适 宜 的药 剂剂 量 反 应 时 间 光 剂 量 等 因 素 C O D L 去 除 率 可 达 到 9 9 3 ％ 以上 处 理 后 废 水 C O D 小 于 1 0 0 m g ／ f 关键 词 1有 机 废 水 ； 催 化氧化 ； 紫外 光 文 文 【 章 编 号 ] 10 0 7 1 8 6 5 (2 0 1 1 )0 7 0 0 9 1 0 2 A e中 图分 ~ q ]X 5 【 献 标 识码】
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