芬顿氧化法在印染工业园区污水处理厂深度处理中的应用实验研究.pdf
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1、环境污染与治理-108-芬顿氧化法在印染工业园区污水处理厂深度处理中的应用实验研究钱志东(福建海峡环保集团股份有限公司,福建 福州 350007)摘要:以处理印染废水为主的污水处理厂,对采用芬顿氧化法作为深度处理工艺,处理印染废水的工艺条件(pH值、过氧化氢投加量、硫酸亚铁投加量、反应时间、PAM投加量)进行实验研究,并计算成本进行优化比选。结果表明,选择pH=3.5、27.5%过氧化氢投加量为0.15 mL/L、硫酸亚铁投加量为0.16 g/L、PAM投加量为2.0 mg/L的工艺条件,出水COD平均值为22 mg/L,COD去除率达到60%;在满足出水稳定达标的前提下,芬顿反应药剂成本最低
2、,为0.88元/m3。关键词:芬顿氧化;深度处理;印染废水中图分类号:TS5 文献标志码:A DOI:10.20025/ki.CN10-1679.2023-19-37Experimental Study on the Application of Fenton Oxidation in Advanced Treatment of Wastewater Treatment Plant in Printing and Dyeing Industrial ParkQian Zhidong(Fujian Strait Environmental Protection Group Co.,Ltd.,Fu
3、zhou 350007,China)Abstract:Using Fenton oxidation as a deep treatment process to treat printing and dyeing wastewater as the main wastewater treatment plant,experimental research was conducted on the process conditions(pH value,hydrogen peroxide dosage,ferrous sulfate dosage,reaction time,PAM dosage
4、)of Fenton oxidation treatment design for printing and dyeing wastewater,and the cost was calculated for optimization and comparison.The results showed that under the process conditions of pH=3.5,27.5%hydrogen peroxide dosage 0.15 mL/L,ferrous sulfate dosage 0.16 g/L,and PAM dosage 2.0 mg/L,the aver
5、age COD value of the effl uent was 22 mg/L,and the COD removal rate reached 60%;On the premise of meeting the stable effl uent standard,the Fenton reaction reagent has the lowest cost,which is 0.88 yuan/m3.Key words:fenton oxidation;advanced treatment;dyeing wastewater引言随着生态环境要求的进一步严格,工业区污水处理厂排放标准提高
6、,而污水成分复杂的印染工业园区污水处理厂迎来了提标改造的重任。印染废水具有难降解、有机物浓度高、色度高、水质差异大等特点,使用传统的“生化处理和絮凝沉淀或过滤”处理工艺,出水难以稳定达标,在深度处理工艺中有必要研究增加高级氧化相关工艺1。芬顿氧化法,作为高级氧化技术在印染废水深度处理中的典型代表,主要是在酸性条件及Fe2+作为催化剂的催化条件下,依靠H2O2分解产生的OH,对印染废水中的环烃类化合物、类腐殖酸及酚类等有机物进行破坏处理,从而实现对目标污染物的降解,其主要的反应方程式如式(1)(4)所示。OH具有很强的氧化性并具有较高的氧化电位,可无选择性降解各类难降解有机物,处理效果非常稳定。
7、大量的实验研究采用PAM絮凝剂对芬顿氧化后的废水进行混凝沉淀,核心考察pH值、过氧化氢及硫酸亚铁芬顿试剂的投加量及配比、反应时间等对印染废水降解效果的影响2。工程应用案例表明,印染废水在深度处理中采用芬顿氧化处理后,出水COD指标稳定达到35 mg/L以下,芬顿反应深度处理COD的去除率达到50%以上3。Fe2+H2O2Fe3+OH-+OH 式(1)RH+OHR+H2O 式(2)R+Fe3+R+Fe2+式(3)R+O2ROO+CO2+H2O 式(4)江苏省宿迁市某印染工业园区污水处理厂于2014年建成投 作者简介:钱志东(1989-),男,硕士,工程师,研究方向:市政污水、工业废水处理设施项目
8、的建设、运营和管理。环境污染与治理-109-产,设计处理规模为3.0万m3/d,设计工艺流程为预处理+调节池+膜格栅+精细格栅+水解酸化池+A2/O生化池+MBR膜池。2022年,当地政府考虑到减排任务的要求,将出水COD指标提标到40 mg/L。由于该污水处理厂进水园区印染废水比例高达80%,导致MBR膜工艺出水COD维持在5560 mg/L。经过对其难降解COD的实验分析,现有生化处理+MBR膜截留已不能使COD进一步降低,相关人员应聚焦难降解COD去除深度处理工艺的选择,有必要进行相关实验研究。本实验采用芬顿氧化与絮凝法相结合,处理印染废水深度处理出水,对芬顿氧化处理的工艺设计条件(pH
9、值、过氧化氢及硫酸亚铁芬顿试剂投加量及配比、反应时间、PAM投加量)进行实验研究与优化比选,拟选择COD去除效率高、成本相对较低的最佳实验工艺,为印染废水深度处理工艺的选择做初步评估。1实验材料与方法1.1仪器与试剂实验仪器:PHS-3G pH计、磁力加热搅拌器、电子分析天平、JY-100 COD消解仪。芬顿反应试剂:27.5%双氧水(H2O2,液体)、硫酸亚铁(FeSO47H2O,固体);辅助试剂:98%硫酸(实验室配置3 mol/L溶液)、30%氢氧化钠(实验室配置溶液)、聚丙烯酰胺(PAM,自行配置2)、COD滴定溶液等。实验用水为某印染工业园区污水处理厂MBR膜池出水,颜色略泛黄色,p
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- 关 键 词:
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