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混凝-Fenton法预处理中纤板废水的试验研究

李凡  
【摘要】: 中密度纤维板生产废水的成分复杂,属难处理的工业废水。本文根据江苏某中纤板公司生产废水水质(COD_(Cr)为6000~30000mg/L;BOD_5/COD_(Cr) (B/C)为0.2~0.3),采用混凝-Fenton氧化法对其进行预处理以利于后续生化处理。 考虑到混凝效果和后续Fenton反应要求,确定聚合硫酸铁(PFS)作为处理该废水的无机混凝剂,并考察了主要工况条件对废水处理效果的影响,在此基础上研究PFS和有机助凝剂PAM联合投加时各项参数对处理效果的影响,得出混凝最佳工艺参数如下:PFS投加量为1.8g/L(原水COD_(Cr)为10110mg/L),快速搅拌(300r/min)30s,PAM投加量为10mg/L,慢速搅拌(60r/min)90s,沉淀120min。在最优混凝工艺条件下,废水经混凝处理后COD_(Cr)和SS去除率分别为60.8%、87%,出水pH为4.15,Fe~(2+)浓度为130.88mg/L,废水的zeta电位由处理前的-13.3mv上升到了-3.79mv,通过粒径分析,发现混凝处理对粒径为1—100μm的颗粒起到了较好的去除效果。 为了改善废水的可生化性和进一步降低废水的有机负荷,选择Fenton法对混凝出水进行进一步处理。实验得出Fenton氧化工艺的最佳参数如下:不调节混凝出水的初始pH、利用混凝出水中含有的Fe~(2+)(浓度为120~180 mg/L)、Fe~(2+)与H_2O_2的摩尔比为0.05,反应时间为40min后用NaOH调节废水的pH值至8~8.5,沉淀出水,Fenton氧化阶段的COD_(Cr)去除率达62.5%。 将混凝和Fenton氧化在最佳工况条件下联合使用, COD_(Cr)去除率达到了80.5%。此外,还考虑了将此工艺运用于工程实践中的可行性,在不影响后续生物处理的前提下将PFS的投加量改为0.75g/L,摩尔比改为0.3,在此条件下研究了混凝—Fenton氧化的连续流实验,COD_(Cr)去除率达到66%,每吨废水的预处理价格仅为3.1元。与此同时,通过GC-MS分析了处理前后的水质,发现混凝处理后水中大部分有机物得以去除,而一些环状有机物仍然残留,而经过Fenton氧化处理后部分环状有机物被转化为直链有机物。由此可见通过这种预处理改变了该废水的水质,使其更易于生物处理。


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