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

芬頓法對鹽化工業(yè)園區(qū)廢水的去除及產(chǎn)泥量的實證研究目錄TOC\o"1-2"\h\u299541傳統(tǒng)Fenton反映機理 1263782實驗手段和研究方法 2246862.1實驗水源 2217902.2實驗方法 3242303實驗結(jié)果與分析 3241514、結(jié)論 58962參考文獻 6摘要：Fenton技術(shù)是由Fe2+離子和H2O2組成，能夠高效降解有機物的精細氧化過程，該過程在水中發(fā)生一系列鏈反應，最終氧化降解有機物。實驗考察了雙氧水與七水硫酸亞鐵摩爾比為1:1時，芬頓藥劑投加量對化工園區(qū)工業(yè)廢水COD、TP的去除效果的影響，同時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。實驗結(jié)果表明，隨著試劑投加量的增加，COD的去除率逐漸升高，可以達到60%左右；芬頓法對TP的去除效果明顯，即使較低的試劑投加量時，去除率仍可達到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，各級管理部門認真貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護工作的方針和政策，對污水處理廠出水排放指標要求不斷提高，但是對于化工園區(qū)廢水，由于具有濃度高、毒性強、處理起來十分困難等特點，使出水穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準或者更高標準具有一定的難度。因此，高級氧化工藝被廣泛應用于工業(yè)廢水處理。其中芬頓法有快速高效、可產(chǎn)生絮凝、設(shè)備簡單、成本低、技術(shù)要求不高等優(yōu)點，廣泛用于難降解化工廢水的預處理工藝，對降解毒性成分、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，芬頓法過程中產(chǎn)泥量大成為技術(shù)的瓶頸，同時，產(chǎn)泥無熱值，很難通過普通的焚燒工藝處理。因此，本文同時研究了芬頓法降級有機物的同時對產(chǎn)泥量的影響，得出的結(jié)論可供項目設(shè)計和運營時參考。1傳統(tǒng)Fenton反映機理目前公認的是1934年HarberWeiiss提出的自由基理論，即亞鐵離子催化分解過氧化氫，使其產(chǎn)生羥基自由基（.OH），進攻有機物分子，使其氧化分解成容易處理的物質(zhì)?；瘜W反應機理如下：羥基自由基是主導反應的中間體（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）整個反應體系非常復雜，（1）控制著整個反應過程，產(chǎn)生了具有較高活性的中間產(chǎn)物羥基自由基，是整個鏈式反應的起始。羥基自由基相對于其它氧化劑，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)的有機物，保證后續(xù)鏈式反應的進行。自由基可沒有選擇性地攻擊有機物，生成有機自由基，使整個有機結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，最終使有機物質(zhì)被氧化降解為二氧化碳和水等無機物，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，當兩者過量時反而會成為的捕獲劑。因此，在處理廢水時，F(xiàn)e2+和H2O2的量是非常關(guān)鍵的，除此之外，溫度、pH等都會影響處理效果。但是，有文獻發(fā)現(xiàn)利用Fenton試劑法處理一些實際廢水時，羥基自由基理論有的無法對生產(chǎn)的現(xiàn)象進行合理的解釋。這時，就有一些研究者和專家提出，F(xiàn)enton試劑在處理有機廢水時會產(chǎn)生鐵水絡(luò)合物，其反應式如下：以高價鐵形式存在的復合物中間體起重要作用（10）（11）（12）（13）（14）可以由上述反應式看出，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，反應中產(chǎn)生的高價鐵絡(luò)合物也起到了絮凝的作用，通常認為在水處理中氧化和混凝兩種處理效果是共存的。2實驗手段和研究方法2.1實驗水源實驗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、精細化工3條產(chǎn)業(yè)鏈。這些企業(yè)廢水具有成份復雜、污染物種類多、難生物降解物質(zhì)多、可生化性差等特點。廢水中工業(yè)廢水占比約90%，經(jīng)化驗分析，廢水指標如表1所示：表1鹽化工業(yè)園區(qū)混合污水檢測指標pHCODBOD5TP7.8949861.01.572.2實驗方法燒杯作為反應器，反映在室溫下進行，通過攪拌器使投加藥劑與廢水充分混合。實驗順序是首先按照H2O2：COD=2:1時，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COD、TP以及產(chǎn)泥量的影響。3實驗結(jié)果與分析3.1雙氧水與七水硫酸亞鐵最佳投加比例實驗分別取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nH2O2:nFe2+為1:1，COD去除率最高。之后為了進一步精確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，COD去除率最高，可達到65%左右。3.2nH2O2:nFe2+為1:1時藥劑投加量對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，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)實際H2O2投加量。實驗結(jié)果如圖3所示：圖3H2O2投加量對COD去除的影響在最佳藥劑投加比例情況下，芬頓法對COD的去除率隨著藥劑投加量的增加而增加，最大去除率達到47.4%。但是最終藥劑的投加量進一步提高，COD去除率并未有較大的提高，所以，芬頓法對于COD的去除是有一定的限度的。3.3nH2O2:nFe2+為1:1時藥劑投加量對TP的去除情況圖4藥劑投加量對TP去除的影響如圖4所示，根據(jù)H2O2：COD=2:1，nH2O2:nFe2+=1:1時，芬頓法對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，TP去除率在95%左右，可見芬頓法對TP的去除效果很好。圖5硫酸亞鐵對產(chǎn)泥量的影響對于芬頓法，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，通過投加一定的七水硫酸亞鐵就可以知道實際產(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）在最佳反應條件下，COD去除率隨著藥劑的投加量增加而增加，但同時芬頓法對于COD的去除是有一定的限度的；（2）芬頓法對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[1]張乃東，鄭威．Fenton法在水處理中的發(fā)展趨勢[J]．化工進展，2001，12：1-3；[2]程麗華，黃君禮，高會旺．Fenton