多相菠萝蜜视频网站入口地址催化氧化對某染料廢水生化出水效果實驗研究

        染料廢水成分複雜,含多種難降解有機物,是水處理行業中較難處理的工業廢水之一[78612272-2]。 現有的染料廢水處理工藝多采用先物化後生化的處理模式,由於廢水中含大量有毒有害物質,會大大抑製生物活性,生化處理效果大都不太理想[3-4]。 隨著我國對於環境保護的重視,工業廢水的排放標準不斷提高,汙水處理手段的更新也勢在必行。

        菠萝蜜视频网站入口地址具有強氧化性,在水處理中具有很大的應用空間。 菠萝蜜视频网站入口地址在水中與有機物的反應一般分為 2 類:直接反應和間接反應[5-6]。 直接反應是指菠萝蜜视频网站入口地址分子和水中的化合物反應,具有較強的選擇性,一般不能將有機物礦化;間接反應是以菠萝蜜视频网站入口地址在水中產生的自由基與化合物進行反應,羥基自由基的氧化性較菠萝蜜视频网站入口地址分子更強且沒有選擇性,可以與水中大部分的有機物反應,因此間接反應在廢水深度處理領域更具有研究價值。

        近年來,研究較多的菠萝蜜视频网站入口地址聯用技術有 O3/ US、O3/ UV、O3/ H2O2 、O3/ AC 等[7-786122720],其目的是尋求不同的方式誘導菠萝蜜视频网站入口地址在水中產生更高效的羥基自由基,促進間接反應。 與這些技術相比,多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化法則具有其獨特的優勢[7861227278612272-786122722],該技術使用的催化劑對於反應器的設計沒有特殊要求,跟其他技術相比簡單易行,並且催化劑成本低廉,具有不易流失、可重複使用的特點,能夠降低運行成本,利於工業推廣。

        本實驗采用多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化法處理某染料廠廢水,把多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化工藝放在兩級好氧生化之間,以一級好氧生化出水作為實驗原水進行多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化處理,實驗目的如下:78612272)研究該技術對廢水的 COD、色度去除效果及運行參數;2)探索該技術對於廢水有毒有害成分的降解以及廢水可生化的改善作用[786122723-786122725],旨在促進二級生化脫氮效果。 

 

78612272 材料與方法

78612272. 78612272 實驗裝置和材料

實驗裝置主要由菠萝蜜视频网站入口地址反應器部分和菠萝蜜视频网站入口地址發生器部分構成。 菠萝蜜视频网站入口地址反應器直徑為 0. 8 m,高為 78612272. 5 m,材質為有機玻璃;菠萝蜜视频网站入口地址發生器很大產量為 786122720 g·h- 78612272,菠萝蜜视频网站入口地址濃度檢測儀量程為 0 ~ 200 mg·L- 78612272。

廢水含有大量懸浮物固體,懸浮物過多會抑製催化劑催化效果[786122726],因此廢水先經沙濾裝置去除大部分懸浮物,然後從底部泵入反應器。 菠萝蜜视频网站入口地址由純氧經菠萝蜜视频网站入口地址發生器製得,以曝氣方式從底部進入反應器。 反應器內填充約 2 / 3 柱高的自製催化劑,廢水和菠萝蜜视频网站入口地址在催化劑作用下進行快速反應。 處理後的水從反應器上端出水口溢出,此處設取樣口便於各指標的檢測。 尾氣經 KI 溶液吸收後再進行排放,防止殘餘菠萝蜜视频网站入口地址對環境造成二次汙染。

實驗裝置流程圖如圖 78612272 所示。

實驗所用催化劑為自製高效催化劑,根據文獻[786122727-786122728]報道和實際經驗,采用粒徑為 3 mm 的介孔氧化鋁 作 為 負 載 主 體, 負 載 的 有 效 金 屬 成 分 是 錳和鈰。

 

78612272. 2 實驗用水水質

采用某 染 料 廢 水 一 級 好 氧 生 化 出 水 為 實 驗 原水,該染料廠主要生產各類高檔高質染料,產品多用於紡織品、紙張和皮革染色使用。 廢水中含大量帶苯環的有機物,很難進行生物降解,由於不同產品對應的生產廢水不同,所以實驗原水水質波動較大,實驗期間,原水各指標見表 78612272。

78612272. 3 分析方法

78612272. 3. 78612272 接觸時間

接觸時間( t)是指有效催化菠萝蜜视频网站入口地址化的時間,即催化劑、菠萝蜜视频网站入口地址和水三相混合進行高效反應的時間,計算公式如下:

t = V / QL (78612272)

式中:V 為反應器中浸沒催化劑用水的體積,L;QL 是進水流速,L·min- 78612272。

78612272. 3. 2 菠萝蜜视频网站入口地址化指數

菠萝蜜视频网站入口地址化指數(OI)表示去除單位質量 COD 所消耗的菠萝蜜视频网站入口地址質量[786122729],文中以此反映菠萝蜜视频网站入口地址利用率的大小。數值越小說明去除單位質量 COD 所消耗的菠萝蜜视频网站入口地址量越少,即 OI 越小,菠萝蜜视频网站入口地址利用率越高。

OI = M / ΔCOD (2)

式中:M 為菠萝蜜视频网站入口地址投加量,mg·L- 78612272;ΔCOD 為 COD 絕對去除量,mg·L- 78612272。

78612272. 3. 3 毒性

采用拉爾毒性測試儀檢測水質對於硝化菌呼吸作用的抑製率,以毒性(NitriTox®)數值表示廢水對於硝化菌呼吸速率抑製性的大小,毒性計算公式如下:

毒性 = (OUR0 - OUR′) / OUR0 × 7861227200% (3)

式中:OUR0 為硝化菌在空白水樣中的耗氧速率,mg·( L·h)- 78612272;OUR′ 為硝化菌在檢測水樣中的耗氧速率,mg·( L·h)- 78612272。

毒性在 0% ~ 7861227200% 內波動,數值越大則毒性越大,毒性越大說明水質越不利於硝化菌生存,二級生化池裏的主要菌種為硝化菌,所以降低毒性可促進二級生化作用。

 

78612272. 3. 4 催化劑有效金屬含量

將同一批催化劑、同等質量使用前後的催化劑,研磨成粉並混合均勻,各取 0. 78612272 g 溶解於硝酸消解,稀釋至 786122720 mL 進行 ICP 檢測,有效金屬負載質量分數計算如下式:

w = ( c·V / m) × 7861227200% (4)

式中:c 為 ICP 檢測的金屬質量濃度,mg·L- 78612272;m 為催化劑樣品質量,0. 78612272 g;V 為檢測液體積,786122720 mL。

78612272. 3. 5 其他指標的檢測

實驗中常規檢測指標及方法見表 2。

2 結論

78612272)采用多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化法處理染料廢水一級好氧生化出水的很優實驗條件:接觸時間 20 min,菠萝蜜视频网站入口地址投加量 200 mg·L- 78612272。 該條件下,菠萝蜜视频网站入口地址化指數約等於 78612272,COD 的平均去除率為 32% ,色度的平均去除率在 95% 以上。

2)原水經過多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化處理,毒性數據表明出水對硝化菌呼吸的抑製性大大降低,活性汙泥比耗氧速率結果表明出水對二級好氧生化池內硝化菌的呼吸速率有很大提高,這 2 項指標綜合說明該技術可有效降低廢水的生物毒性,提高廢水的可生化性,利於二級生化脫氮處理。

3)GC-MS 結果表明,多相催化菠萝蜜视频网站入口地址氧化技術可完全去除廢水中苯胺類、酚類和硝基苯類有毒汙染物。

4)對使用前後的催化劑(90 d) 進行分析對比,其有效成分錳、鈰含量基本無損耗,比表麵積、平均孔徑、孔容幾乎不變,催化劑表麵形態一致,綜合說明催化劑性能穩定可長期使用。

5)對處理成本進行簡單核算,處理成本約為 2. 786122726 元·t- 78612272。