遠紫外光氧化預(yù)處理餐飲含油廢水的研究.pdf

1、餐飲廢水成分復(fù)雜、有機物特別是動植物油含量高，同時水質(zhì)水量變化較大，是一種較難處理的廢水。目前，國內(nèi)對餐飲廢水尚無完善、徹底有效的處理方法。
　　 本文提出了遠紫外光（UV-185nm）深度氧化法預(yù)處理餐飲廢水的新思路。利用185nm波長高能遠紫外光，打斷油脂分子化學鍵，同時輻射水中溶解氧產(chǎn)生臭氧，生成羥基自由基，形成 UV/O3協(xié)同作用機制氧化降解有機物。研究了UV-185氧化餐飲廢水的影響因素，確定了最佳反應(yīng)條件；通過對納米

2、TiO2光催化劑的XRD和TEM表征分析，從市購和自己制備的納米TiO2中選擇一種最理想的催化劑用于光催化反應(yīng)，并尋求最佳的工藝參數(shù)；用油酸甲酯模擬實際油脂，通過油脂的經(jīng)典方法分析和GC-MS分析，得出其光氧化降解的中間體和可能的降解途徑；以Tymoschuk數(shù)學模型為依據(jù)，完成了光催化法日處理10噸餐飲含油廢水中試成套裝置的設(shè)計,并進行經(jīng)濟分析。研究結(jié)果表明：
　　 (1)直接光氧化的最佳反應(yīng)條件為：光照時間10min、pH值

3、范圍6.0～8.0。在此條件下，油脂去除率為80％～88％，COD去除率為48％～62％，BOD5去除率為35％～53％，氨氮去處率約為18％。COD和BOD5隨著濃度的下降和水中溶解氧量的增加，各自的去除率逐漸升高；油脂初始濃度在2000mg/L～3500 mg/L時的去除率最高，受溶解氧量影響較小。COD的降解速度對COD的濃度為一級反應(yīng)，初始濃度為3727.4mg/L時，建立的經(jīng)驗速度方程為：（mg/L·min）。隨著光照時間的增

4、加，裝置中臭氧濃度不斷增大，50min后趨于穩(wěn)定；水樣中羥基自由基的濃度也隨之增大，15min后不再增加。
　　 (2)用于反應(yīng)的催化劑為銳鈦礦型TiO2，晶粒18.5nm，其以懸浮態(tài)形式存在于反應(yīng)體系中時，最優(yōu)反應(yīng)條件為：TiO2投加量150mg/L，無需調(diào)節(jié)原水pH值，空氣通入量為40～60L/h。在此條件下，COD和BOD5的平均去除率較之無催化劑時有顯著提高，可分別達到64.02％和42.79％；油脂的去除率由于催化劑遮

5、蔽導(dǎo)致紫外光穿透性減弱而下降，約68％～69％。
　　 (3)隨著光照時間的增加，油脂的不飽和程度在逐漸降低，油脂及脂肪酸的平均分子量也在不斷減小，同時生成大量過氧化物和羧酸；模擬油脂—油酸甲酯降解的初始中間產(chǎn)物為HOC(CH2)7COH和CH3(CH2)7COOH。
　　 (4)污水處理達標排放的單位成本為2.37元/m3。
　　 研究結(jié)果顯示，遠紫外光氧化處理高濃度餐飲廢水較之傳統(tǒng)方法效果明顯，無二次污染，處