焦化废水后物化处理的臭氧-混凝-吸附原理选择与协同机制

以焦化废水生物出水为研究对象,对比了活性炭吸附、混凝沉淀、臭氧氧化原理及其协同的工艺技术处理效果,考察处理前后废水的分子量分布、紫外可见光谱、三维荧光光谱（EEM）和GC/MS等表征的溶液性质变化.结果表明,废水生物工艺出水的后物化深度处理的最佳组合原理序列为臭氧-混凝-吸附,响应曲面模型预测的最优反应条件为：臭氧反应时间62.56 min,聚合硫酸铁（PFS）投加量为0.87 g·L^-1,以及活性炭投加量为1.10 g·L^-1.实验过程的总有机碳（TOC）去除率达到98.29%,与模拟值98.74%相对偏差为0.45%.活性炭吸附、混凝沉淀和臭氧氧化3种技术原理对焦化废水生物出水中污染物具有选择性分离与转化的作用,组合工艺能够实现废水中残余组分有机物、UV₂₅₄吸光物质、荧光物质等的有效去除,存在废水溶液性质与工艺技术原理有效性协同增强的操作空间.     

芬顿氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的研究

本文对Fenton(芬顿)氧化／混凝协同处理焦化废水生物出水的方法进行了全面的研究，在综合考虑经济性和去除效果的前提下，提出了反应的最佳条件。结果表明Fenton氧化／混凝协同处理后出水可达国家二级排放标准，其处理成本相对较低，有可推广的价值。同时，通过分析分子量分布和小分子有机物组成，揭示了焦化废水生物出水的物质组成及其在Fenton氧化／混凝协同处理后污染物的变化规律。     

焦化废水专用混凝剂对污染物的去除效果与规律

通过烧杯搅拌实验得出了焦化废水专用混凝剂对废水中的 COD_Cr、色度、F^-和总 CN^- 等主要污染物的去除情况随投加量和混凝 pH值变化的规律 ,给出了最佳投加量、最佳混凝 pH范围等操作参数 ,并通过现场混凝模拟实验考察了混凝处理效果对废水水质波动的承受能力 .结果表明 ,在最佳有效投加量 300 mg/L和混凝 pH值为 6.0～ 6.5的操作条件下 ,专用混凝剂对各污染物都有良好的去除效果 ,且受进水水质波动的影响很小 .     

亚铁－过氧化氢氧化法处理染料中间体H酸生产废液的研究

Ｈ酸生产过程中排出的废液中含有大量萘的衍生物,对生物具有毒性,是目前最难处理的废水之一。本研究采用亚铁－过氧化氢氧化法对该废液进行处理,以改善它的可生化性能,降低水中有机物的溶解性,提高混凝处理效率。结果表明,最佳pH值为2～4,亚铁的适宜投加量为200mg/L,当H₂O₂投加量为30g/L时,COD去除率为50％,废水已具有可生化性。经亚铁－过氧化氢氧化处理（H₂O₂的投加量为3g/L）后的废液,再用FeCl₃进行两级混凝处理（FeCl₃的量分别为15和5g/L）,COD的去除率达90％,H酸氧化过程中,HO先和萘环上的钝化基团发生置换反应,使萘环活化,进一步氧化,萘环裂解,最终转化为无机物。研究结果对提高该种废水生物处理效率有实用意义。     

Fe^2＋/NaClO深度处理焦化废水的研究

研究采用NaClO产生的HClO代替Fenton试剂中的氧化剂H2O2,并与Fe^2＋协同处理焦化厂二级生化出水。结果表明：NaClO投加量,溶液的初始pH值,Fe^2＋投加量,反应温度和投加方式是影响Fe^2＋/NaClO处理焦化废水效果的重要因素,而反应时间对处理效果的影响不大。在相同实验条件下,Fe^2＋/NaClO协同处理焦化废水的效果优于Fenton试剂。NaClO投加量为2 mL/L,pH=3,Fe^2＋投加量为40 mg/L,反应时间为10 min,反应温度为25℃～45℃的最佳实验条件下,Fe^2＋/NaClO对CODcr的去除率和色度的去除率分别为62.2%和81.7%,剩余CODcr能降到136 mg/L,色度减小为64倍,达到了国家二级排放标准的要求。     

Fe2+-H2O2法处理DSD酸生产氧化母液的研究

为改善DSD酸氧化母液的可生化降解性,将废液先用有机絮凝剂TS-1(一种季胺盐)处理,TS-1的投加量为3g/L,其后用Fe²⁺-H₂O₂法氧化,Fe²⁺和H₂O₂的量分别为150mg/L,7g/L,废液COD和色度的去除率分别可达64%和62%。经处理后的废水,其BOD₅/COD≈0.3,可以认为已达到生化处理的要求。当H₂O₂的投量为2g/L,经Fe²⁺-H₂O₂氧化处理后的废液,再用FeCl₃进行两级混凝处理(FeCl₃的投加量分别为5g/L和2g/L),则COD和色度的去除率可达90%和95%。     

前置反硝化脱氮系统外加碳源在线控制基础

以低碳氮比(C/N)生活污水为研究对象,对连续流前置反硝化生物脱氮系统外加碳源的控制方法进行了研究,从而能使出水硝酸盐和亚硝酸盐(NO_x-N)的浓度在满足出水水质标准的情况下,尽可能减少外加碳源的投加量.试验结果表明:总回流比大于2碳源不足时,增加总回流比并不能提高脱氮效率;总回流比一定,缺氧区出水NO_x^--N的浓度达到2mg/L左右时,即使碳源投加量成倍增加,TN的去除率提高不多.在对总回流比与投加碳源量的相互关系分析的基础上提出了外加碳源量的控制方案:通过使缺氧区出水NO_x^--N浓度维持在2mg/L左右来控制外加碳源的投加量,总回流比由进水TN及出水NO_x^--N浓度的标准值来确定.该控制方案既容易判断碳源投加的最佳点又能节省碳源的投加量,易于在污水处理实践中实现.     

印钞废水处理工艺的改进实验

印钞废水属高浓度难降解有机废水,对环境污染严重。鉴于现有处理工艺出水普遍不达标的情况,通过对比实验确定了改进方案:超滤浓缩液离心出水在进入接触氧化池前,增加新的处理单元(Fenton氧化-混凝)。Fenton氧化最佳条件:FeSO4.7H2O投加量14 g/L,H2O2的投加量34 mL/L,初始pH值6.0,氧化反应时间1.5h,温度18.8℃;混凝过程最佳条件:PAC投加量4 g/L,PAM(5‰)投加量10 mg/L,pH值7。新增单元对废水中COD去除率接近80%,可生化性提高1.6倍,色度降低36%。     

基于酸化与Fenton试剂处理的焦化污泥脱水过程及其重金属迁移研究

焦化废水污泥作为典型的危险废物,含有氰类、酚类、稠环芳烃与多环芳烃等有毒成分,严重影响人类健康与生态环境安全,焦化污泥减量化是其处理处置中重要一环.针对焦化废水污泥高有机物、高油含量特点,采用酸化+Fenton试剂进行复合调理改性,改性后污泥毛细吸水时间(Capillary Suction Time,CST)、比阻(Specific Resistance to Filtration,SRF)分别达到51.2 s和0.043×10¹³ m·kg^-1,药剂投加量通过响应表面法(Response Surface Method,RSM)进行优化,在实验室板框脱水实验中得到30%硫酸投加量为37.8 mL·L^-1,FeSO₄、H₂O₂和生石灰投加量分别为47.93、34.29和143.21 mg·g^-1DS时,脱水后泥饼含水率为55.82%,滤液pH为6.66,达到污泥深度脱水目标.采用酸化+Fenton试剂复合处理可使焦化废水污泥有效减量化,其良好的深度脱水效果能为后续的无害化处置奠定基础,并有效降低处置费用.     

铁盐和铝盐混凝微滤工艺除As(V)的比较研究

选择FeCl₃和Al₂(SO₄)₃作混凝剂,采用小试规模的混凝微滤膜反应器比较了铁盐和铝盐混凝微滤工艺的除As(V)效果、相关性能指标及适用范围.结果发现,Fe³⁺投加量为4 mg/L、Al₂(SO₄)₃投加量为50 mg/L时,铁盐和铝盐工艺的除As(V)效果大致相当,均可使水中As(V)的浓度从100 μg/L左右降低到10 μg/L以下,最低为1.68 μg/L.出水浊度均小于0.1 NTU,出水中铁、铝和SO^2-₄浓度均符合饮用水标准.铁盐工艺出水pH值比原水大约高0.5,铝盐工艺处理前后水的pH值基本不变.反应器运行结束静沉24 h后,铁盐工艺浓缩比为1 791,是铝盐工艺的2.54倍,污泥中As(V)的含量也大大高于铝盐工艺,去除同等重量的As(V)所产生的污泥量较铝盐工艺少得多.因此,对于仅有砷超标的饮用水,应优先考虑铁盐工艺.按除氟所需混凝剂数量投加Al₂(SO₄)₃,铝盐工艺即可在去除As(V)的同时去除氟,铁盐工艺则不能去除氟.因此,对于砷和氟均超标的饮用水,可采用铝盐工艺同时去除砷和氟.     

聚铁混凝-Fenton法-SBR工艺对成熟垃圾场渗滤液深度处理的研究

联合运用聚铁混凝、Fenton方法以及SBR牛物法3种工艺对老龄垃圾场的渗滤液进行深度处理.在综合考虑出水符合垃圾渗滤液国家一级排放标准以及运行成本经济性的前提下,在进水主要污染物COD为640 mg·L-1、色度为500的条件下,推荐了聚铁混凝反应及Fenton反应的最优条件:聚铁加药量为0.45 mL·L-1,[Fe2 ]投加量为0.006 mol,[H2O2]投加量为0.006 mol.L-1,反应时间4 h,Na2CO3投加量约为0.7 g·L～,0.1%PAM投加量为2 mL·L-1,出水COD为68 mg·L-1,BOD为20mg.L-1.同时研究证明,在Fenton方法之前使用聚铁混凝法具有大幅度降低成本、省却pH调节步骤的优点.聚铁混凝反应及Fenton反应总药剂成本低于3.2元/t,实用价值高.Fenton反应后使用SBR生物法处理,其出水水质:COD≤80 mg·L-1.BOD≤8mg.L-1,,NH 4-N≤3 mg.L-1.色度≤5倍,SS≤10 mg·L-1.符合垃圾渗滤液国家一级排放标准.     

Advanced treatment of biologically pretreated coal gasification wastewater by a novel heterogeneous Fenton oxidation process

Sewage sludge from a biological wastewater treatment plant was converted into sewage sludge based activated carbon(SBAC) with Zn Cl2 as activation agent, which was used as a support for ferric oxides to form a catalyst(Fe Ox/SBAC) by a simple impregnation method.The new material was then used to improve the performance of Fenton oxidation of real biologically pretreated coal gasification wastewater(CGW). The results indicated that the prepared Fe Ox/SBAC significantly enhanced the pollutant removal performance in the Fenton process, so that the treated wastewater was more biodegradable and less toxic. The best performance was obtained over a wide p H range from 2 to 7, temperature 30°C, 15 mg/L of H2O2 and 1 g/L of catalyst, and the treated effluent concentrations of COD, total phenols,BOD5 and TOC all met the discharge limits in China. Meanwhile, on the basis of significant inhibition by a radical scavenger in the heterogeneous Fenton process as well as the evolution of FT-IR spectra of pollutant-saturated Fe Ox/BAC with and without H2O2, it was deduced that the catalytic activity was responsible for generating hydroxyl radicals, and a possible reaction pathway and interface mechanism were proposed. Moreover, Fe Ox/SBAC showed superior stability over five successive oxidation runs. Thus, heterogeneous Fenton oxidation of biologically pretreated CGW by Fe Ox/SBAC, with the advantages of being economical, efficient and sustainable, holds promise for engineering application.     

流体化床Fenton深度处理合成制药废水研究

采用流体化床Fenton装置深度处理合成制药废水,通过正交试验确定了处理合成制药废水的最佳条件是HRT为20min,初始pH值为4.0,H2O2/CODcr（质量比）为4.0,H2O2/Fe2＋（摩尔比）为15,且在最佳条件下出水CODcr稳定在80mg/L以下,可以达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996）一级标准。同时将其与标准Fenton氧化法进行对比试验,结果显示流体化床FentonCODcr去除率可提高13%以上,污泥产生量可降低70%,运行成本可减低28%,稳定运行成本可以控制在3.0元/吨废水以内。     

Fenton氧化深度处理石化废水厂二级出水研究

采用连续流Fenton氧化对石化废水处理厂二级出水进行了处理试验,研究了药剂投量对COD及磷处理效果的影响,同时对处理过程中有机物的变化特性进行了分析.结果表明,原水COD平均为64.8 mg·L-1,PO3-4-P平均为0.79 mg·L-1,当H2O2(30%)投加量为0.4 m L·L-1,Fe SO4·7H2O的投加量为0.8 g·L-1,PAM投加量为0.9 mg·L-1,停留时间为30 min时,COD的平均去除率为24.3%,出水COD低于50 mg·L-1,PO3-4-P平均去除率为95.5%,原水中相对分子质量小于1×103的有机物占80.4%,Fenton氧化处理后该部分比例增加至95.6%.三维荧光分析结果表明,Fenton氧化对水中蛋白类、酚类去除效果显著.GC-MS结果表明,石化二级出水中检出主要有机物约117种,氧化后检出27种,含不饱和键类有机物去除明显.Fenton氧化可用于石化二级出水的深度处理.     

MBR-Fenton催化氧化组合工艺深度处理印染废水

针对印染废水含有难降解有机物,处理难度较高,仅通过生化处理难以实现达标排放的特点,对该废水先进行生化处理,经过膜生物反应器（membrane bio-reactor,MBR）系统出水,再采用三相Fenton催化氧化工艺对MBR出水进行处理。结果表明:生化段水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）为22h时,MBR出水COD平均值为100.3 mg/L;出水NH₃-N、TN、TP均达到GB 18918-2002《污水综合排放标准》一级A标准。调节MBR出水pH=3,H₂O₂投加量为200 mg/L,FeSO₄投加量为200 mg/L条件下,反应HRT为2 h,Fenton催化氧化工艺出水COD为28.1 mg/L,色度为10.8倍,此时Fenton工艺吨水成本为1.01元/t。对进出水的三维荧光分析显示,污水含有较难生化降解的类芳香蛋白质物质,但Fenton催化氧化后仍能被有效分解。从处理效果和处理成本上看,生化处理和Fenton催化氧化组合工艺适宜该印染废水的处理,可为工程应用提供一定的借鉴意义。     

响应面法优化Fenton预处理精细化工废水

甘肃省某精细化工企业实际生产废水成分复杂、有机物含量高、可生化性差,为满足后续生化工艺需求,急需开展适宜的预处理技术研究.采用Fenton氧化工艺对该企业废水进行预处理,在单因素试验基础上,以初始pH、H₂O₂投加量、n（H₂O₂）:n（Fe2+）、反应时间为考察因素,COD_Cr去除效果为响应值,构建响应曲面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD_Cr去除效果的影响;同时,对反应过程进行表观反应动力学分析,采用紫外光谱及傅立叶变换红外光谱分析废水有机物结构变化,探究该反应过程机理.结果表明:①废水预处理的最佳工艺条件为初始pH 4、H₂O₂投加量8 mL/L、n（H₂O₂）:n（Fe2+）12、反应时间88 min,废水COD_Cr去除率达30.15%;模型的实际运行结果与预测值接近,模型可靠.②Fenton氧化降解该精细化工废水中有机物途径复杂,难以通过单一的底物模型进行拟合.③Fenton氧化能有效降解废水中不饱和有机物,但出水中仍含有酰胺类、不饱和醛类和芳香类化合物.研究显示,Fenton预处理能有效降解废水中难降解有机物,但出水仍未达到后续生化处理要求,还需进一步优化或与其他预处理工艺组合.      

水解──好氧混凝工艺处理啤酒厂废水

本文报道了用上升流厌氧污泥床（水解）和二段生物接触氧化池对啤酒厂废水进行的生化处理中试。当上升流厌氧污泥床进水CODer浓度为2000mg／L，经水解─好氧工艺处理后，第二段生物接触氧化池出水CODcr浓度为220．5mg／L，进一步经混凝沉淀处理后，出水CODcr达80．2mg／L。     

添加原水改善SBR工艺处理猪场废水厌氧消化液性能

采用序批式反应器(SBR)工艺直接处理猪场废水厌氧消化液,处理系统的效率较低,COD去除率仅有10%左右,NH₄⁺-N去除率70%左右;处理出水水质较差,出水COD高于1 000mg/L,出水NH₄⁺-N在200mg/L左右;处理系统的工作不稳定,效能逐渐恶化.在猪场废水厌氧消化液中添加部分未经厌氧消化的猪场废水(原水),处理系统的处理效率明显提高,COD去除率高于80%,出水COD降到250～350mg/L;NH₄⁺-N去除率高于99%,出水NH₄⁺-N小于10mg/L;处理系统的稳定性也得到增强.添加原水后,猪场废水厌氧消化液的BOD₅/COD比值从0.19上升到0.54,BOD₅/TN比值从0.28上升到2.04,增加了微生物生长和反硝化所需的碳源,强化了反硝化作用,不仅提高了总氮去除效率,而且通过回补碱度,维持了处理系统的pH值稳定.     

混凝-Fenton法预处理模拟电脱盐废水

采用混凝-Fenton法对模拟电脱盐废水进行预处理,筛选出最佳混凝和氧化条件。结果表明:FeSO4.7H2O和聚丙烯酰胺投加量分别为1000 mg/L和7 mg/L,Fenton反应初始pH值为7,H2O2投加量为0.06 mL/mL(分两次投加),n(H2O2)∶n(Fe2+)=10∶1,反应2 h的条件下,经此法处理后硫化物和COD去除率分别达99%和90%以上,废水中较低浓度的Fe3+和Mn2+有利于Fenton氧化反应。     

均相Fenton法深度处理丙烯腈生化尾水

采用均相Fenton法深度处理丙烯腈生化处理工艺尾水,通过单因素法分析了H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、初始p H值和反应时间对尾水COD去除率的影响;并采用中心响应曲面法优化Fenton处理的工艺参数,得到最佳反应条件为:Fe~(2+)投加量为1.02 mmol·L-1,H_2O_2投加量为11.13 mmol·L~(-1),初始pH值为3.66,反应时间为105 min,COD去除率达到61.1%.处理后尾水COD值低于50 mg·L~(-1),可满足石化行业一级排放标准.Fenton工艺对尾水中特征污染物均有较好的去除效果,最佳反应条件下丙烯腈、间苯二甲腈、3-氰基吡啶的去除率分别为99.5%、97.6%、73.7%;Fenton法对3种特征污染物的降解能力从大到小依次为:丙烯腈间苯二甲腈3-氰基吡啶.三维荧光光谱分析表明,尾水中存在大量类富里酸荧光物质,其中,紫外区类富里酸含量最高,Fenton工艺在较短反应时间和较少的试剂投加量条件下,便可有效地去除这类难降解物质.