污水處理廢水處置 工藝流程

因此，含鹽廢水COD的去除是液體零排放的關(guān)鍵技術(shù)之一，采用何種COD去除技術(shù)需要針對不同的含鹽廢水進行實驗和篩選，終優(yōu)選出合適的技術(shù)方法和科學(xué)的工藝節(jié)點位置。

1、實驗原理

雙氧水與亞鐵離子的結(jié)合即為Fenton試劑。Fenton法采用Fe2+/H2O2體系來氧化多種有機物，之所以具有很強的氧化能力，是因為其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被亞鐵離子催化分解生成羥基自由基(?OH)，并引發(fā)更多的其他自由基反應(yīng)，其中Fe2+離子主要是作為同質(zhì)催化劑，而H2O2則起氧化作用。Fenton試劑具有極強的氧化能力，特別適用于某些難生物降解的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理，其反應(yīng)機理如下：

以上反應(yīng)鏈產(chǎn)生的羥基自由基具有如下重要性質(zhì)：

(1)羥基自由基(?OH)是一種很強的氧化劑，其氧化電極電位(E)為2.80V，在已知的氧化劑氧化電位中僅次于F2。

(2)它具有較高的電負性或電子親和能(569.3kJ)，容易進攻高電子云密度點，羥基自由基(?OH)的進攻具有一定的選擇性；

(3)羥基自由基(?OH)具有加成作用，當有碳碳雙鍵存在時，除非被進攻的分子具有高度活潑的碳氫鍵，否則將發(fā)生加成反應(yīng)。

，F(xiàn)enton法處理有機物的實質(zhì)就是羥基自由基與有機物發(fā)生反應(yīng)。國內(nèi)外對Fenton法氧化技術(shù)進行了大量的廢水處理實驗，實驗表明：(1)反應(yīng)啟動快，反應(yīng)在酸性條件下，常溫常壓；(2)不需要設(shè)計復(fù)雜的反應(yīng)系統(tǒng)，設(shè)備簡單。

2、水樣來源

實驗用水來自寧夏寧東某含鹽廢水處理項目冷凍母液。實驗選取的工藝節(jié)點為冷凍環(huán)節(jié)濃縮循環(huán)母液上清液，該水樣特點為COD含量高，鹽分高。

3、實驗計劃

影響實驗的因素包括：溫度、pH、雙氧水投加量、硫酸亞鐵投加量、攪拌反應(yīng)時間，如表1。選擇L16-45正交表開展實驗。

4、實驗材料

實驗材料見表2，實驗設(shè)備見圖1。

5、實驗結(jié)果

5.1 雙氧水投加量影響

如圖2雙氧水(30%)的投加量并非越多越好，投加量在5~9mL時COD去除率變化不大，介于7.7~8%之間；隨著投加量的進一步增加，COD去除率反而下降。

5.2 硫酸亞鐵投加量

如圖3隨著硫酸亞鐵投加量增加，COD去除率反而降低，在6g時去除率達到低，之后上升，因此硫酸亞鐵投加量不宜過多。

5.3 pH值的影響

如圖4COD的去除率隨著pH值增加而逐漸降低，可見fenton反應(yīng)適宜在較強酸性條件下進行。

5.4 反應(yīng)時間影響

如圖5反應(yīng)時間對COD去除率并沒有明顯影響，反應(yīng)時間并非越長越好；當反應(yīng)10min后，出現(xiàn)相對較高的去除率。

5.5 溫度變化的影響

如圖6溫度對COD的去除率影響不明顯，在35℃其去除率相對較高為7.85%，隨著溫度繼續(xù)升高，COD去除率略微下降。

5.6 影響因素大小及優(yōu)組合

如圖7影響因素大?。簆H>雙氧水投加量>溫度>反應(yīng)時間>硫酸亞鐵投加量；通過均質(zhì)分析得知，A1-B1-C1-D2-E2為優(yōu)組合條件。結(jié)合均質(zhì)分析和極差分析，得出優(yōu)方案組合為：C1，A1，B1，D2，E2，即當pH為3，雙氧水(30%)投加量10mL，硫酸亞鐵投加量5g，反應(yīng)溫度35℃，反應(yīng)時間10min為優(yōu)條件。

6、結(jié)論

通過實驗研究表明，fenton法去除煤化工含鹽廢水COD各因素的影響程度大小為：pH>雙氧水投加量>溫度>反應(yīng)時間>硫酸亞鐵投加量；優(yōu)反應(yīng)條件為：pH值=3，雙氧水(30%)投加量10mL，硫酸亞鐵投加量5g，反應(yīng)溫度35℃，攪拌反應(yīng)10min。實驗條件下高去除率僅為10.90%，該技術(shù)處理效果不理想，技術(shù)可行性差。