海綿鐵型“鐵碳微電解耦合Fenton試劑”法預(yù)處理腈綸廢水研究.pdf

1、本課題來源于國家“十二五”水專項(xiàng)相關(guān)課題中關(guān)于強(qiáng)化去除腈綸廢水中有機(jī)污染物的要求，并結(jié)合吉林化纖集團(tuán)奇峰股份有限公司腈綸廢水的實(shí)際處理情況，在試驗(yàn)基地進(jìn)行海綿鐵物化處理腈綸廢水的小試研究。主要針對該廠腈綸廢水中COD難生物降解的現(xiàn)狀，結(jié)合海綿鐵/碳微電解、海綿鐵/碳微電解耦合H2O2、海綿鐵類Fenton及催化金屬對以上技術(shù)的強(qiáng)化處理，考察以上物化技術(shù)對腈綸廢水的去除效果及對生化處理的效果影響。試驗(yàn)以COD作為考察指標(biāo)，得出以下結(jié)論:<

2、br>　　1、海綿鐵/碳微電解技術(shù)處理腈綸廢水
　　(1)在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)面分析對海綿鐵/碳微電解技術(shù)預(yù)處理腈綸廢水的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到最佳因素組合為:進(jìn)水pH為2，鐵碳質(zhì)量比為0.5，海綿鐵投加量為35g/L，反應(yīng)時(shí)間為75min。在此條件下，COD去除率可達(dá)29.59％;
　　(2)海綿鐵/碳微電解預(yù)處理腈綸廢水可提高生化去除效果，在進(jìn)水COD均值為925.5mg/L條件下，微電解可將其降至648.2m

3、g/L，去除率為29.96％，最終生化出水COD為231.8mg/L，生化去除率為64.24％，累積去除率74.95％，較生化去除率提高12.5％，累積去除率提高23.2％;
　　(3)微電解可將COD均值為314.2mg/L的廢水處理廠接觸氧化池出水降至198mg/L，而后廢水進(jìn)入生化系統(tǒng)，無去除效果，已達(dá)生化去除極限;
　　(4)在響應(yīng)面優(yōu)化條件基礎(chǔ)上，將鐵碳質(zhì)量比由0.5調(diào)整至1后(海綿鐵投加量35g/L、進(jìn)水pH為2

4、、反應(yīng)時(shí)間75min)，相比調(diào)整之前，微電解去除率由29.96％下降至23.56％，SBBR生化去除率由64.23％下降至59.32％，總?cè)コ视?4.95％下降至68.91％;
　　(6)在響應(yīng)面優(yōu)化條件基礎(chǔ)上，將進(jìn)水pH由2調(diào)整至3、5和原水pH后(海綿鐵投加量35g/L，鐵碳質(zhì)量比0.5、反應(yīng)時(shí)間75min)，在進(jìn)水COD均值為752mg/L條件下，進(jìn)水pH為3時(shí)，海綿鐵/碳微電解可將COD降至574.9mg/L，再經(jīng)生化處

5、理，其最終出水COD均值為258.6mg/L;進(jìn)水pH為5時(shí)，微電解可將COD降至596.2mg/L，再經(jīng)生化處理，其最終出水COD均值為275.4mg/L;進(jìn)水pH為原始pH時(shí)，海綿鐵/碳微電解可將COD降至618.6mg/L，再經(jīng)生化處理，其最終出水COD均值為288.7mg/L;對照組即不經(jīng)海綿鐵/碳預(yù)處理的腈綸廢水，其最終生化出水COD均值為358.8mg/L。
　　2、海綿鐵/碳微電解耦合H2O2技術(shù)預(yù)處理腈綸廢水

6、>　　(1)在響應(yīng)面優(yōu)化海綿鐵/碳微電解條件(海綿鐵投加量35g/L、鐵碳質(zhì)量比0.5、進(jìn)水pH為2、反應(yīng)時(shí)間75min)下，H2O2耦合方式為從初始時(shí)刻開始，連續(xù)流方式投加，投加量最高為3ml/L。H2O2投加量分別為1ml/L、2ml/L及3ml/L時(shí)，在進(jìn)水COD為825.9mg/L時(shí)，其出水COD分別為414.4mg/L、345.3mg/L和261.6mg/L，去除率分別為49.8％、58.2％和68.3％;
　　(2)在

7、進(jìn)水COD均值為730.4mg/L條件下，在H2O2投加量分別為1ml/L、2ml/L及3ml/L時(shí)，預(yù)處理可以分別將其COD降至385.3mg/L、306.4mg/L和243.2mg/L，進(jìn)入SBBR進(jìn)行生化處理，其最終COD出水均值分別為159.2mg/L、126.4mg/L和88.8mg/L。
　　3、海綿鐵耦合H2O2技術(shù)預(yù)處理腈綸廢水
　　(1)在進(jìn)水pH為2，攪拌速度為50r/min，H2O2投加量1ml/L、2

8、ml/L及3ml/L時(shí)，相對應(yīng)的海綿鐵投加量依次為15g/L、25g/L及35g/L，相對應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間依次為90min，120min及150min，H2O2在初始時(shí)刻連續(xù)流投入的條件下，去除率依次為36.1％，45.5％，58.1％;
　　(2)在H2O2投加量分別為1ml/L、2ml/L及3ml/L條件下，海綿鐵耦合H2O2體系中隨著活性炭的加入，去除率在逐步升高，并在鐵碳質(zhì)量比為0.5時(shí)，去除率趨于穩(wěn)定，分別為45％、54.4

9、％和68.5％，去除率較未投加活性炭時(shí)提高了9.5％、9.5％和8.7％;
　　(3)在進(jìn)水COD均值為921.1mg/L條件下，在H2O2投加量分別為1ml/L、2ml/L及3ml/L時(shí)，海綿鐵耦合H2O2技術(shù)預(yù)處理可以分別將其COD降至590.9mg/L、505.1mg/L和395.3mg/L，進(jìn)入SBBR進(jìn)行生化處理，其最終COD出水均值分別為234.6mg/L、179.7mg/L和148.7mg/L。
　　4、催化金

10、屬在海綿鐵物化作用腈綸廢水體系中的強(qiáng)化作用效果考察
　　(1)在海綿鐵投加量35g/L、鐵碳質(zhì)量比0.5、反應(yīng)時(shí)間75min條件下，MnO2和Al2O3投加量均在1g/L時(shí)，在不同的進(jìn)水pH條件下，均對海綿鐵/碳微電解體系預(yù)處理腈綸廢水起到了強(qiáng)化作用，在進(jìn)水pH為2時(shí)，去除率由29.68％分別升至36.69％和39.58％。
　　(2)在海綿鐵投加量10g/L、H2O2投加量1.5ml/L、H2O2在初始時(shí)刻一次性全部投入、

11、反應(yīng)時(shí)間105min條件下，Al2O3投加量在2g/L時(shí)，在進(jìn)水pH為2條件下，去除率可由29.54％升至42.97％，并能拓寬對進(jìn)水pH的適應(yīng)范圍;而同樣在該條件下，SiO投加量為2g/L時(shí)，在進(jìn)水pH為2時(shí)，去除率可由29.48％升至42.09％。
　　(3)在海綿鐵投加量15g/L、反應(yīng)時(shí)間90min條件下，MnO2和Al2O3投加量均在2g/L時(shí)，在不同的進(jìn)水pH條件下，均對海綿鐵預(yù)處理腈綸廢水起到了強(qiáng)化作用，在進(jìn)水pH為