【芬頓法對(duì)鹽化工業(yè)園區(qū)廢水的去除及產(chǎn)泥量的實(shí)證研究2500字（論文）】

芬頓法對(duì)鹽化工業(yè)園區(qū)廢水的去除及產(chǎn)泥量的實(shí)證研究目錄TOC\o"1-2"\h\u299541傳統(tǒng)Fenton反映機(jī)理 1263782實(shí)驗(yàn)手段和研究方法 2246862.1實(shí)驗(yàn)水源 2217902.2實(shí)驗(yàn)方法 3242303實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 3241514、結(jié)論 58962參考文獻(xiàn) 6摘要：Fenton技術(shù)是由Fe2+離子和H2O2組成，能夠高效降解有機(jī)物的精細(xì)氧化過(guò)程，該過(guò)程在水中發(fā)生一系列鏈反應(yīng)，最終氧化降解有機(jī)物。實(shí)驗(yàn)考察了雙氧水與七水硫酸亞鐵摩爾比為1:1時(shí)，芬頓藥劑投加量對(duì)化工園區(qū)工業(yè)廢水COD、TP的去除效果的影響，同時(shí)在此比例下七水硫酸亞鐵投加量與污泥產(chǎn)量的的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著試劑投加量的增加，COD的去除率逐漸升高，可以達(dá)到60%左右；芬頓法對(duì)TP的去除效果明顯，即使較低的試劑投加量時(shí)，去除率仍可達(dá)到93%以上；七水硫酸亞鐵投加量與污泥產(chǎn)量成線性關(guān)系，關(guān)系式為Y=0.1214X+0.3339。關(guān)鍵詞：芬頓法、COD去除率、TP去除率、污泥產(chǎn)量近年來(lái)，各級(jí)管理部門(mén)認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策，對(duì)污水處理廠出水排放指標(biāo)要求不斷提高，但是對(duì)于化工園區(qū)廢水，由于具有濃度高、毒性強(qiáng)、處理起來(lái)十分困難等特點(diǎn)，使出水穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)或者更高標(biāo)準(zhǔn)具有一定的難度。因此，高級(jí)氧化工藝被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。其中芬頓法有快速高效、可產(chǎn)生絮凝、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、技術(shù)要求不高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于難降解化工廢水的預(yù)處理工藝，對(duì)降解毒性成分、提高廢水可生化性、保障后續(xù)單元的正常運(yùn)行起到關(guān)鍵性作用。但是，根據(jù)不同的廢水水質(zhì)情況，芬頓法藥劑配比是不同。本文研究了芬頓法對(duì)鹽化工業(yè)園區(qū)廢水的處理情況。另外，芬頓法也存在一些自身的缺點(diǎn)，芬頓法過(guò)程中產(chǎn)泥量大成為技術(shù)的瓶頸，同時(shí)，產(chǎn)泥無(wú)熱值，很難通過(guò)普通的焚燒工藝處理。因此，本文同時(shí)研究了芬頓法降級(jí)有機(jī)物的同時(shí)對(duì)產(chǎn)泥量的影響，得出的結(jié)論可供項(xiàng)目設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)時(shí)參考。1傳統(tǒng)Fenton反映機(jī)理目前公認(rèn)的是1934年HarberWeiiss提出的自由基理論，即亞鐵離子催化分解過(guò)氧化氫，使其產(chǎn)生羥基自由基（.OH），進(jìn)攻有機(jī)物分子，使其氧化分解成容易處理的物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)機(jī)理如下：羥基自由基是主導(dǎo)反應(yīng)的中間體（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）整個(gè)反應(yīng)體系非常復(fù)雜，（1）控制著整個(gè)反應(yīng)過(guò)程，產(chǎn)生了具有較高活性的中間產(chǎn)物羥基自由基，是整個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的起始。羥基自由基相對(duì)于其它氧化劑，具有更高的氧化還原電位，僅次于單質(zhì)氟，故使其有更高的氧化能力，可以氧化絕大多數(shù)的有機(jī)物，保證后續(xù)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行。自由基可沒(méi)有選擇性地攻擊有機(jī)物，生成有機(jī)自由基，使整個(gè)有機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，最終使有機(jī)物質(zhì)被氧化降解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物，從而使廢水的COD值大大降低。且如式（2）和（3）所示，F(xiàn)e2+和H2O2的量并不是越多越好，當(dāng)兩者過(guò)量時(shí)反而會(huì)成為的捕獲劑。因此，在處理廢水時(shí)，F(xiàn)e2+和H2O2的量是非常關(guān)鍵的，除此之外，溫度、pH等都會(huì)影響處理效果。但是，有文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)利用Fenton試劑法處理一些實(shí)際廢水時(shí)，羥基自由基理論有的無(wú)法對(duì)生產(chǎn)的現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋。這時(shí)，就有一些研究者和專家提出，F(xiàn)enton試劑在處理有機(jī)廢水時(shí)會(huì)產(chǎn)生鐵水絡(luò)合物，其反應(yīng)式如下：以高價(jià)鐵形式存在的復(fù)合物中間體起重要作用（10）（11）（12）（13）（14）可以由上述反應(yīng)式看出，采用Fenton試劑處理廢水能取得較好的處理效果，羥基自由基的氧化起到了一定的作用，反應(yīng)中產(chǎn)生的高價(jià)鐵絡(luò)合物也起到了絮凝的作用，通常認(rèn)為在水處理中氧化和混凝兩種處理效果是共存的。2實(shí)驗(yàn)手段和研究方法2.1實(shí)驗(yàn)水源實(shí)驗(yàn)水樣取自某鹽化工業(yè)園區(qū)污水，園區(qū)主要是以化工新材料、醫(yī)藥農(nóng)藥、精細(xì)化工3條產(chǎn)業(yè)鏈。這些企業(yè)廢水具有成份復(fù)雜、污染物種類多、難生物降解物質(zhì)多、可生化性差等特點(diǎn)。廢水中工業(yè)廢水占比約90%，經(jīng)化驗(yàn)分析，廢水指標(biāo)如表1所示：表1鹽化工業(yè)園區(qū)混合污水檢測(cè)指標(biāo)pHCODBOD5TP7.8949861.01.572.2實(shí)驗(yàn)方法燒杯作為反應(yīng)器，反映在室溫下進(jìn)行，通過(guò)攪拌器使投加藥劑與廢水充分混合。實(shí)驗(yàn)順序是首先按照H2O2：COD=2:1時(shí)，探索雙氧水與七水硫酸亞鐵最佳投加比例，然后在最佳投加比例條件下，探索藥劑投加量對(duì)COD、TP以及產(chǎn)泥量的影響。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1雙氧水與七水硫酸亞鐵最佳投加比例實(shí)驗(yàn)分別取4份1000ml的原水，調(diào)節(jié)pH為3.0，按照理論COD去除量為500mg/L，H2O2：COD=2:1，nH2O2:nFe2+=1:1、2:1、3:1、4:1時(shí)投加藥劑。結(jié)果如圖1所示：圖1nH2O2:nFe2+投加比例摸索圖2nH2O2:nFe2+最佳投加比例摸索由圖1可知，mH2O2:mCOD為2:1，按照nH2O2:nFe2+=1:1、2:1、3:1、4:1分別投加藥劑，此時(shí)nH2O2:nFe2+為1:1，COD去除率最高。之后為了進(jìn)一步精確nH2O2:nFe2+的投加比例，按照nH2O2:nFe2+=0.6:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1分別投加藥劑，nH2O2:nFe2+=1:1時(shí)，COD去除率最高，可達(dá)到65%左右。3.2nH2O2:nFe2+為1:1時(shí)藥劑投加量對(duì)COD的去除情況根據(jù)上面的結(jié)論，在mH2O2:mCOD為2:1，nH2O2:nFe2+為1:1時(shí)，COD去除率最高。在此條件下，按照理論COD去除量為500mg/L，根據(jù)實(shí)際H2O2投加量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示：圖3H2O2投加量對(duì)COD去除的影響在最佳藥劑投加比例情況下，芬頓法對(duì)COD的去除率隨著藥劑投加量的增加而增加，最大去除率達(dá)到47.4%。但是最終藥劑的投加量進(jìn)一步提高，COD去除率并未有較大的提高，所以，芬頓法對(duì)于COD的去除是有一定的限度的。3.3nH2O2:nFe2+為1:1時(shí)藥劑投加量對(duì)TP的去除情況圖4藥劑投加量對(duì)TP去除的影響如圖4所示，根據(jù)H2O2：COD=2:1，nH2O2:nFe2+=1:1時(shí)，芬頓法對(duì)TP的效果很明顯，芬頓法后的TP含量均低于0.1mg/L以下，即使藥劑投加量較低時(shí)，TP去除率在95%左右，可見(jiàn)芬頓法對(duì)TP的去除效果很好。圖5硫酸亞鐵對(duì)產(chǎn)泥量的影響對(duì)于芬頓法，芬頓產(chǎn)泥量與藥劑中七合水硫酸亞鐵的投加量成正比，如圖5所示，配置28%的硫酸亞鐵和產(chǎn)生的污泥干重成一定的線性關(guān)系，Y=0.1214X+0.3339。因此，通過(guò)投加一定的七水硫酸亞鐵就可以知道實(shí)際產(chǎn)生的泥量。按照COD理論去除量為50mg/L，處理每噸位水所產(chǎn)生含水率為80%的污泥量為3Kg。4、結(jié)論（1）在最佳反應(yīng)條件下，COD去除率隨著藥劑的投加量增加而增加，但同時(shí)芬頓法對(duì)于COD的去除是有一定的限度的；（2）芬頓法對(duì)TP去除效果理想，即使在藥劑投加量較低的情況下仍然有很高的去除率；（3）七水硫酸亞鐵的投加量與污泥產(chǎn)量成線性關(guān)系，關(guān)系式為Y=0.1214X+0.3339。參考文獻(xiàn)[1]張乃東，鄭威．Fenton法在水處理中的發(fā)展趨勢(shì)[J]．化工進(jìn)展，2001，12：1-3；[2]程麗華，黃君禮，高會(huì)旺．Fenton