超濾+反滲透+芬頓有機磷廢水除磷工藝研究.pdf

1、有機磷農(nóng)藥廢水嚴重損害著人體健康和生態(tài)環(huán)境。隨著排放標準不斷提高，排污量設(shè)定上限等問題的提出，生產(chǎn)有機磷產(chǎn)品的化工企業(yè)迫切希望找到高效、經(jīng)濟的方法來處理其排放的難生化難降解的有機磷廢水。所以研究高效、經(jīng)濟的廢水除磷工藝迫在眉睫，具有很現(xiàn)實的經(jīng)濟效益和社會意義。
　　針對新安化工現(xiàn)有系統(tǒng)處理后的低濃度有機磷廢水，本論文結(jié)合膜分離技術(shù)與芬頓氧化技術(shù)進行了除磷工藝的研究。首先，在采用超濾和樹脂軟化對低濃度有機磷廢水進行預(yù)處理的基礎(chǔ)上，運

2、用二次反滲透（RO）工藝，對廢水進行濃縮處理。然后，對濃縮廢水進行了物化沉淀除磷、微電解除磷和芬頓氧化除磷研究，確定了芬頓氧化除磷的有效性，并系統(tǒng)研究了芬頓反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、藥劑投加量、反應(yīng) pH、沉淀時間等操作條件對濃水除磷效果的影響。通過對比相同總磷含量的草甘膦溶液的芬頓氧化結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所處理的含磷廢水中的有機磷成分主要不是草甘膦。最后，對所開發(fā)的膜分離與芬頓氧化集成工藝進行了中試試驗，考察了工藝運行的穩(wěn)定性，確定了運行參數(shù)，探討了

3、工藝處理其他含磷廢水的可行性，并對運行費用進行了測算。得到以下幾方面的結(jié)論：
　　（1）難生化難降解的低濃度有機磷廢水采用超濾加樹脂進行預(yù)處理后，再經(jīng)過兩次反滲透濃縮，可將廢水濃縮10倍。同時，濃縮后的廢水總磷能提濃10倍，從2 mg/L上升至20 mg/L左右。一次和二次反滲透的產(chǎn)水總磷都遠低于0.5 mg/L。
　　（2）經(jīng)反滲透濃縮后的含磷廢水較好的處理方法是在加熱的條件下進行芬頓氧化除磷。在反應(yīng)溫度50~55℃、反應(yīng)

4、時間2.5小時、反應(yīng)pH=3.0、雙氧水與二價鐵離子的投加摩爾比為4:1、雙氧水的投加量為3000 mg/L、反應(yīng)結(jié)束后沉淀時間為2小時的操作條件下濃縮廢水總磷可從20 mg/L降至3.0 mg/L以下。處理后的廢水與6倍于其體積的反滲透產(chǎn)水混合排放，排放水總磷小于0.5 mg/L。
　?。?）對芬頓降解廢水總磷的反應(yīng)動力學(xué)的研究，得出芬頓降解總磷近似符合二級反應(yīng)動力學(xué)過程，其反應(yīng)的活化能在100 kJ/mol左右。芬頓反應(yīng)溫度從

5、25℃上升至55℃時，其反應(yīng)速率常數(shù)也會變?yōu)樵瓉淼?0倍。
　?。?）膜技術(shù)結(jié)合芬頓處理工藝與單一芬頓氧化廢水處理工藝的經(jīng)濟性對比表明，前者的噸水運行成本在3.91元，而后者的噸水運行成本超過了10元。并且前者還能回收利用部分反滲透產(chǎn)水，減少廢水的排放量，具有更好的經(jīng)濟效益。
　?。?）對與反滲透濃水濃度相同的草甘膦溶液進行芬頓除磷實驗，發(fā)現(xiàn)草甘膦溶液的總磷更容易去除。在加熱的條件下，草甘膦溶液的總磷去除率高達99.9％。說