高浓度难生化有机废水处理方法研究_华海洁 2页

第16卷第4期甘肃环境研究与监测2003年12月科研报告(307～308)高浓度难生化有机废水处理方法研究华海洁,王宝山,李德生(兰州交通大学环境科学与工程学院,甘肃兰州730070)摘要:通过对高浓度难生化有机废水的馏化、微电解、H2O2氧化、催化电氧化等方法的对比研究,提出了较合理的新工艺催化电氧化反应器技术.该技术对难生化有机物的去除效率可达90%以上.关键词:高浓度难生化有机废水;催化电氧化反应器;去除效率中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:100921211(2003)0420307202对难生化降解有机物的控制,是水污染领域面“以废治废”、效果好、投资省、使用面广和运行成本[2]临的新挑战.高浓度有机废水一般是由造纸、皮革及低等优点,受到广泛重视.废水在铁屑表面形成了食品等行业排出的,废水中COD在2000mgöL以大量的微原电池,废水中有机物在电极表面溶液中[1]上.而高浓度难生化的有机废水对环境的污染和直接或间接参与了氧化还原反应,从而被降解或改危害尤为严重,所以采用有效、可靠的污水处理措施变了污染性质,可生化性提高,使废水的处理程度得显得尤为重要.我们以某化工厂污水总排放口的水到提高.处理效果统计如表2.质为处理对象来研究和探索处理方法.该化工厂生产废水化学耗氧量高,污染成分复杂,可生化程度表1馏化法出水水质低,可生化指标BöC值小于0.21,氯离子和酸根均进水馏化出水絮凝处理去除率去除率大于5000mgöL,pH值在1～14之间,COD在CODö时间CODöö%后CODö%-1-1-1mg·Löminmg·Lömg·L1770～11000mgöL左右,油类最高达300mgöL.1920575060.955071.4对此类废水用一般方法处理是无法达标排放的.研18001037079.421088.3究出处理新工艺是解决该厂废水的唯一出路.18801515092.06896.420002012094.05097.51不同试验方法与处理效果注:数据均为20次试验测定值的平均值.1.1馏化法处理及效果当出水呈酸性时,在容器中加入药剂,然后对其表2微电解法出水情况进行热处理,大部分有机物会迅速挥发,其余有机物原水COD性质和结构会发生变化,对出水进行絮凝沉淀后,出原水CODö原水出水CODö出水去除率-1pH值-1BöCmg·LBöC水可达到国家一级排放标准.处理效果如表1.mg·Lö%馏化法处理工艺设备简单,还可考虑有用物质3.518500.1811800.3236.24.522000.2017750.3219.3的回收.但此工艺只能处理酸性废水,对中性或碱性5.517700.1813800.3022.0废水处理效果不佳,处理成本也较高(大约5元öt6.519000.2116800.3011.6以上),不是较理想的处理方法.7.518800.1916200.2813.81.2微电解法处理及效果8.519500.2117500.2510.2利用废铁屑微电解法处理工业废水,因其具有9.517800.1816500.227.3注:数据均为20次试验测定值的平均值.收稿日期:2003210222.作者简介:华海洁(1975-),兰州交通大学在读研究生,研究方向为水污染控制.从表2可以看出,当废水pH值较低时,出水效n308甘肃环境研究与监测第16卷果较理想,并可考虑生物后续处理的可能性;但当原法用于实际生产.水pH值大于7时,出水效果迅速下降.如果降低原1.4催化电氧化法处理及效果水pH值,除费用提高外,水处理构筑物的腐蚀和板为了克服前述工艺的缺点和不足,我们开发研结问题相当严重.所以,我们在实验方案的选择上摒制了催化电氧化反应器CEOR(CatalysisElectro2弃了微电解法.chemicalOxidizingReactor).其原理是,在装有固1.3H2O2的处理及效果体催化剂的电反应器中,使污染物、氧化剂扩散到催双氧水具有极微弱的酸性,为强氧化剂,某些情化剂表面,在催化剂表面发生催化氧化反应,最后产4+况下又是还原剂.试验中采用含有Mn的材料作物再从催化剂表面脱附返回溶剂主体.富集在填充为催化剂,去除效果统计如表3.物中的有机物被氧化降解,或被彻底氧化为CO2,或由表3可以看出,在催化剂的作用下,H2O2的长链被打碎,废水可生化性得到提高.平均利用率为65%左右,则每去除1000mg的在近9000h的试运行中,CEOR的出水水质COD需要H2O23269mg,假设须去除COD5000一直较平稳,出水水质统计如表4.该设备对原水变mgöL,则处理废水成本超过30元öt,费用太高,无化的适应性较强,且CEOR可间段运行.为了防止表3H2O2去除效果H2O2用量ö进水CODö出水CODöCOD去除量ö单位H2O2去除COD量öH2O2利用率ö-1-1-1-1-1mg·Lmg·Lmg·Lmg·Lmg·g%15100474036036076.321950127767333771.5423001167113328360.2581006451164932970.110110008045295529662.8注:数据均为20次试验测定值的平均值.3表4CEOR出水水质(Q=0.76möh)进水CODö进水调节二级出水三级出水H2O2利mg·L-1pH值pH值-1-1用率ö%CODömg·LBöCCODömg·LBöC28003.57.53000.27700.2797.522004.57.53050.26800.2796.425105.57.52700.26750.289720206.57.52950.28680.2896.619007.5未调2490.30500.3197.419368.5未调2920.28760.2996.1注:数据均为20次试验测定值得平均值.酸性废水对整个水处理构筑物的腐蚀,需对酸性废单,可间断运行,运行费用低,优于H2O2处理,占地水的pH值调节至大于7,我们建议采用石灰调节进面积小,达到了预期的目的.因此,对该厂废水的处水pH值.从表4来看,采用CEOR工艺处理此废水理宜采用催化电氧化反应器工艺为核心技术进行处是可行的.理.不过CEOR的微观处理机理、关键性工艺运行控制措施等还需进一步深入研究.2结论参考文献:CEOR工艺处理难生化高浓度有机废水,所需药剂量小,其设备占地面积小,管理方便,所产生污[1]雷乐成,汪大.水处理高级氧化技术[M].北京:化学工业出版泥量少社,2001.,可以称之为清洁处理法.由小试运行情况来[2]钱易,汤鸿霄,文湘华,等.水体颗粒物和难降解有机物的特性看,CEOR工艺对水质的适应性较强,优于馏化法、与控制技术原理[M].北京:中国环境科学出版社,2000.微电解法和H2O2氧化法,且出水稳定,控制操作简