Fe-C微電解-催化氧化-生化法處理染料廢水的效果研究.pdf

1、染料廢水具有組成復雜、生物毒性高、難生化降解等特點，使用常規(guī)處理方法很難達到理想的處理效果，是國內(nèi)外公認的較難處理的幾種工業(yè)廢水之一。通過鐵炭微電解、電化學氧化、臭氧氧化、光催化臭氧氧化等手段處理此類難降解的有機合成染料廢水越來越受到重視。采用這些高級氧化技術處理此類工業(yè)廢水，不僅對廢水具有較高的色度和CODCr去除率，還可以將廢水中的大分子有毒難生物降解的有機污染物降解為小分子的易于生物降解的有機物，極大的改善廢水的可生化性。本論文通

2、過曝氣強化鐵炭微電解、Fenton氧化、紫外催化臭氧氧化對強酸性活性染料廢水進行預處理，考察了不同因素及水平對廢水色度及CODCr去除率的影響，通過正交實驗和單因素優(yōu)化實驗得出最佳的實驗參數(shù)，并對反應機理進行了分析和討論。
　　 曝氣強化Fe/C微電解實驗主要考察了鐵炭比、曝氣量、pH值、HRT等因素對廢水色度及CODCr去除率的影響。正交實驗極差分析結果表明鐵炭比對Fe/C微電解處理效果的影響最大，其次是HRT和曝氣量大小。增

3、大鐵炭比可以增加Fe/C微電解體系中所形成的原電池數(shù)量，提高鐵炭微電解時間可以使廢水中的有機污染物得到充分的降解，此外，通過向體系中曝氣，還可以增大原電池的陰陽極電勢差，提高鐵炭微電解對廢水的處理效果。
　　 Fenton氧化實驗直接利用了Fe/C微電解處理進入廢水中的Fe2+和Fe3+,主要考察了H2O2投加量、HRT和pH值對廢水色度及CODCr去除率的影響，正交實驗極差分析結果表明H2O2投加量對Fenton氧化處理效果影

4、響最大，其次是pH和HRT，最初當H2O2投加量增加，在Fe2+和Fe3+的催化作用下，氧化體系中的·OH自由基的產(chǎn)量不斷增加，色度、CODCr的去除率上升，但H2O2投加量繼續(xù)增加時，其本身就會消耗產(chǎn)生的·OH自由基，從而使得能夠與廢水中的污染物有效反應的·OH自由基數(shù)量降低，使廢水的色度、CODCr的去除率下降。此外，當氧化體系的pH過低和過高時，F(xiàn)e2+催化H2O2分解產(chǎn)生·OH自由基的速率都會受到抑制，同樣，當Fenton氧化的

5、HRT足夠長時，廢水中的有機污染物得到充分的降解。
　　 經(jīng)過曝氣強化Fe/C微電解和Fenton氧化處理后，廢水中存在大量的Fe2+和Fe3+，若不將它們從廢水中去除，對后續(xù)的UV/TiO2/-O3催化氧化和生化處理都會有很大的不利影響。因此通過加堿將廢水的pH調(diào)節(jié)至9.0后，F(xiàn)e2+和Fe3+和OHˉ反應生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，而Fe(OH)2和Fe(OH)3具有很強的吸附和絮凝活性，可以去除部分的色度和CODC

6、r。
　　 在分別以空氣和純氧作為臭氧發(fā)生器的時，分別研究了UV/TiO2/O3催化氧化對模擬活性紅X-3B廢水及經(jīng)過前述預處理后的實際染料廢水氧化降解，主要考察了HRT、pH、臭氧發(fā)生器進氣流量、TiO2投加量對氧化處理效果的影響，經(jīng)過正交實驗及延伸實驗的實驗結果表明，當進水CODCr為1500mg/L，在以空氣作為臭氧發(fā)生器氣源時，臭氧發(fā)生器空氣進氣體流量為0.75m3/h，調(diào)節(jié)廢水pH至10.0，HRT=90min，TiO

7、2投加量=1.0g/L的條件下，UV/TiO2/O3催化氧化對染料廢水的色度及CODCr去除率分別為50.5％和100％；在以氧氣作為臭氧發(fā)生器氣源時0.75m3/h，進水pH=9..0，HRT=60min,TiO2投加量=1.0g/L的條件下，UV/TiO2/O3催化氧化對染料廢水的色度及CODCr去除率分別為70.5％和100％。
　　 經(jīng)過前面的曝氣強化鐵炭微電解、混凝沉淀、Fenton氧化、UV/TiO2/O3催化氧化處

8、理后，廢水的色度、CODCr去除率和分別為100％、94.4％，同時廢水的可生化性得到大幅的改善，BOD5/CODCr值由最初的0.02～0.05升高至0.54，出水進行最后的生物接觸氧化處理，實驗結果表明，生物接觸氧化處理對經(jīng)過前期強化物化預處理的廢水具有很好的處理效果，出水CODCr＜60mg/L。
　　 對實驗室小試確定的各個處理單元的最佳操作參數(shù)經(jīng)過修正后，在浙江某地通過曝氣強化鐵炭微電解-混凝沉淀-Fenton氧化-U