Fenton氧化處理石化二級(jí)出水的試驗(yàn)研究.pdf

1、石油化工廢水具有排放量大、成分復(fù)雜、難降解等特點(diǎn),是工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。經(jīng)過常規(guī)生物處理的石化二級(jí)出水往往還含有大量難降解的有機(jī)物質(zhì),需要對(duì)其進(jìn)行深度處理,滿足日益提高的水質(zhì)排放要求。本研究采用Fenton氧化法對(duì)石化二級(jí)出水進(jìn)行了深度處理的試驗(yàn)研究,主要研究結(jié)論如下。
　　采用Fenton試劑直接對(duì)石化二級(jí)出水進(jìn)行氧化處理,試驗(yàn)中進(jìn)水流量為60L/h,H2O2(30％)投加量為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL/

2、L,FeSO4·7H2O投加量為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g/L。試驗(yàn)結(jié)果表明:在COD去除方面的影響H2O2﹥FeSO4·7H2O,當(dāng)H2O2(30%)投加量為0.4mL/L,FeSO4·7H2O投加量為0.4g/L時(shí)為直接采用Fenton氧化二級(jí)出水時(shí)的最經(jīng)濟(jì)有效的投加量,此時(shí),COD的去除率最高,達(dá)到59.2%;PO43--P的去除率在89.0%以上,在此條件下,污泥產(chǎn)量為187mg/L。
　　選取初始pH值、H

3、2O2(30%)投加量、FeSO4·7H2O投加量、PAM投加量四個(gè)主要影響因素進(jìn)行了正交試驗(yàn)。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:影響COD去除的因素的重要性依次為:初始pH值﹥FeSO4·7H2O投加量﹥PAM投加量﹥H2O2的投加量。石化二級(jí)出水水質(zhì)不同,試驗(yàn)得出的最佳運(yùn)行條件也有所不同。當(dāng)二級(jí)出水中COD≦65mg/L時(shí),最佳的運(yùn)行條件為:HRT為90min,初始pH值為4,H2O2投加量為0.4mL/L, FeSO4·7H2O投加量為0.4g/

4、L,PAM投加量為1.2mg/L,此條件下,二級(jí)出水 COD平均濃度為61.73mg/L時(shí),Fenton氧化反應(yīng)后出水的COD平均濃度為49.53mg/L,COD最高去除率為26.4%;PO43--P的平均去除率可達(dá)到96.9%;污泥的平均產(chǎn)泥量為671mg/L。當(dāng)二級(jí)出水中COD≧65mg/L時(shí),最佳的運(yùn)行條件為:HRT為90min,初始pH值為4, H2O2投加量為0.4ml/L,FeSO4·7H2O投加量為0.8g/L,在此條件下

5、,二級(jí)出水COD平均濃度為77.3mg/L,出水COD的平均濃度為58.10mg/L,COD的最高去除率為33.2%;PO43--P的平均去除率達(dá)到94.2%;污泥的平均產(chǎn)量為868mg/L。
　　研究中還采用了TOC/TN測(cè)定儀、氣相色色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、三維熒光分光光度計(jì)對(duì)最佳運(yùn)行參數(shù)條件下Fenton氧化處理前后的廢水水質(zhì)進(jìn)行了分析。TOC/TN測(cè)定分析結(jié)果表明,二級(jí)出水中總有機(jī)碳含量為29.83mg/L,其中分子量﹤1kDa

6、的有機(jī)物含量以TOC表示為23.99mg/L,占二級(jí)出水總有機(jī)物分子量百分比的80.4%。經(jīng)Fenton氧化后的出水中總有機(jī)碳含量為16.17mg/L,其中分子量﹤1kDa有機(jī)物含量以 TOC表示為15.46mg/L,占出水中總有機(jī)碳的95.6%。經(jīng)過三維熒光分光光度計(jì)及GC-MS儀測(cè)定分析表明,該石化二級(jí)出水經(jīng)過Fenton氧化處理后,大部分有機(jī)物得到有效地降解而去除。
　　同時(shí),本研究還對(duì)Fenton氧化反應(yīng)后的污泥進(jìn)行研究,

7、對(duì)經(jīng)Fenton氧化反應(yīng)后加PAM并放置一個(gè)月、經(jīng) Fenton氧化反應(yīng)后不加 PAM并放置一個(gè)月、經(jīng) Fenton氧化后不加PAM直接產(chǎn)生的三種不同的污泥烘干后進(jìn)行電鏡掃描,電鏡掃描結(jié)果顯示,加PAM放置一個(gè)月的污泥,表面粗糙,形態(tài)不規(guī)則且有微的小縫隙;不加 PAM放置一個(gè)月的污泥,表面形態(tài)較光滑,表面基團(tuán)排列較緊密,基團(tuán)間空隙較大;直接產(chǎn)生的不加 PAM的污泥,物質(zhì)表面有許多微小的晶狀顆粒,基團(tuán)間縫隙較小,排列較緊密。在最佳參數(shù)反應(yīng)

8、條件下,取反應(yīng)中投加PAM及不投加PAM的污泥,對(duì)污泥的含水率、灰分及揮發(fā)分等理化性質(zhì)進(jìn)行研究,研究結(jié)果表明,投加 PAM的污泥的含水率及揮發(fā)分都隨著污泥堆放時(shí)間的延長而降低,其灰分的比較固定,隨著堆放時(shí)間的延長變化不大。不投加PAM的污泥含水率、揮發(fā)分及灰分均隨堆放時(shí)間的延長變化不大。
　　在小試研究的基礎(chǔ)上對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用成本進(jìn)行了初步分析,主要對(duì)藥劑和動(dòng)力消耗進(jìn)行了估算,按工業(yè)電為0.8元/度計(jì)算,處理量為6500t/h,則所