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

物化后處理試驗(yàn)

采用Fenton化學(xué)氧化–絮凝沉淀工藝對(duì)生化出水進(jìn)行后續(xù)處理,先利用Fenton試劑的強(qiáng)氧化能力氧化分解生化處理后遺留的難降解有機(jī)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(dāng)?shù)膒H下(2.5~3.5)會(huì)反應(yīng)產(chǎn)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(jī)物反應(yīng),可分解氧化有機(jī)物,進(jìn)而降低廢水中生物難分解的CODCr。由于Fe2+與H2O2反應(yīng)會(huì)形成Fe3+，必須于中和池中將pH調(diào)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(xué)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(gè)過程中除了將Fe(OH)3分離去除外，同時(shí)對(duì)色度、SS及膠體(Colloid)也具有非常好的去除功能。使最終出水達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)儀器及藥劑：85-2控溫磁力攪拌器，pHS-5型酸度計(jì)，光學(xué)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(yàn)步驟：(1)用量杯分別取2個(gè)水樣至500mL燒杯中；(2)用濃硫酸調(diào)整2個(gè)燒杯中的廢水pH＝3左右；(3)依次往2個(gè)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(yīng)1h；(4)用堿液調(diào)整2個(gè)燒杯中的廢水pH＝9.5~10之間；(5)依次往2個(gè)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(biāo)分析方法見表2。

好氧處理試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1可知，中試系統(tǒng)進(jìn)水CODCr最高為436mg/L，最低為276mg/L。經(jīng)過二級(jí)好氧處理，出水CODCr最高為275mg/L，最小為200mg/L。生化系統(tǒng)對(duì)CODCr平均去除率在32%左右。

芬頓試驗(yàn)結(jié)果

去除CODCr需要H2O2理論當(dāng)量E可按下式計(jì)算：E=(CCODcr÷103)×(34÷16)(g/L)實(shí)驗(yàn)研究中，將單因子分析與正交試驗(yàn)因子優(yōu)化兩種方法相結(jié)合來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在靜態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)，分別對(duì)pH、反應(yīng)時(shí)間、H2O2投量與有機(jī)物濃度之比、H2O2投量與Fe2+投量之比(摩爾比)等幾個(gè)主要影響因素進(jìn)行探討，試驗(yàn)結(jié)果見圖2、3。由圖(2)可知，進(jìn)水pH=3時(shí)，CODCr去除率最高。因此，pH對(duì)Fenton試劑的影響較大，pH過高或過低都不利于OH的產(chǎn)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?yàn)殡p氧水投加量增大，有利于反應(yīng)(2)進(jìn)行，產(chǎn)生更多的•OH。但過量的雙氧水會(huì)與•OH反應(yīng)，造成•OH消耗，同時(shí)廢水中殘留的雙氧水在檢測CODCr時(shí)會(huì)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(tǒng)的穩(wěn)定性，確定最佳反應(yīng)條件為：當(dāng)生化出水CODCr≤250mg/L時(shí)，進(jìn)水pH=3，HRT=60min，H2O2/CODCr=2.5，H2O2/Fe2+=3∶1。對(duì)應(yīng)的CODCr的去除率約為60%。當(dāng)生化出水250≤CODCr<300mg/L時(shí)，進(jìn)水pH=3，HRT=60min，H2O2/CODCr=3，H2O2/Fe2+=4∶1。對(duì)應(yīng)的CODCr的去除率約為65%以上。

經(jīng)濟(jì)分析

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