過氧化氫高級氧化法在廢水處理中的應用
2013-05-29 09:42 分類:技術應用 來源:中國污水處理工程網
高級氧化技術是指在一般的環境溫度和壓力下,通過產生具有高反應活性的羥基自由基(·HO)來氧化降解有機污染物的處理方法。過氧化氫(H2O2)是一種氧化性較強,氧化還原電位較高的氧化劑,能直接氧化水中的有機污染物和構成微生物的有機物質。同時,過氧化氫使用安全、制備容易,因此為高級氧化技術中的常用氧化劑。用過氧化氫和絮凝劑聯合處理廢水,是對廢水進行高級氧化處理,有時也可投入過氧化氫和硫酸亞鐵制成Feton試劑,作為絮凝劑的助凝劑使處理效果更強。文章對Fenton試劑氧化法和H2O2與無機絮凝劑聯合氧化法處理廢水的研究進展進行了綜述。
1Fenton試劑氧化法
Fenton試劑氧化法是高級氧化技術中的一種常用技術,Fenton試劑之所以有很強的氧化性能,其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成羥基自由基(·OH)。羥基自由基(·OH)有強氧化性和親電加成性,可將廢水中大多數有機物氧化分解成小分子物質。
1.1Fenton試劑
朱亦仁等利用Feton試劑處理造紙廢水。首先取150mL造紙廢水,調節pH為5.0,然后同時投入5.93g/L的FeSO4·7H2O和8.8%(體積百分比)的H2O2,在此條件下攪拌10~60min,最終經過處理后COD去除率達到91.37%,處理后水的COD值為187mg/L,符合國家造紙廢水排放標準(COD<400mg/L,GWPB2-1999)。并通過正交試驗得出了影響因素的次序:Fe2+的投加量>H2O2的投加量>pH>反應時間。蘇榮軍等利用Feton法深度處理中藥廢水。中藥廢水中含有有機大分子成分,COD值高且負荷變化大,pH低。在壓力為1atm,溫度為22~24℃條件下做實驗,取100mL的COD值為538mg/L的中藥廢水,同時投入3mmol/L的FeSO4·7H2O和H2O2,其中H2O2/Fe2+為3∶1,反應時間為60min后,COD可降到62mg/L以下,COD去除率達到87.50%,達到國家排放標準要求。劉俊峰研究了通過絮凝-氧化-吸附法聯合處理領硝基苯胺生產廢水。首先調節水樣pH在5~6,加入20mL/L的FeSO4,反應3min后投入20~40g/L的石灰作為助凝劑,靜置60~80min后,CODCr去除率為70%,色度去除率為80%以上。然后投入0.4~0.5g/L的H2O2,再用大孔吸附樹脂吸附處理,最終CODCr總去除率為98.6%,色度去除率為99.9%以上。
1.2Fenton-石灰氧化法
利用Fenton試劑與石灰聯合處理廢水,其中石灰不僅可以作為一種助凝劑提高Fenton試劑的氧化性,且可以用來調節廢水的pH。
黃道站等利用過氧化氫氧化法處理了糖蜜酒精廢水。糖蜜酒精廢水呈黑褐色稠狀液體,COD值為96000mg/L,含有大量粗蛋白、油脂、淀粉等。首先在溫度為30℃,pH為3.5條件下,在一定量廢水中投入催化劑Fe2+為0.46g/L,氧化劑H2O2為41.7g/L,經15h氧化反應后,COD去除率僅為55.1%。然后取處理后上層清液加入20g/L的石灰乳,調節pH為7,最終廢水中COD去除率可達80%,色度去除率達94%。胡樹枝利用還原-氧化-石灰法處理氯代硝基苯廢水。取2L初始CODCr值為11500mg/L的氯代硝基苯廢水,調節廢水pH=9,加入20g的Na2S·9H2O還原劑,在60℃下反應40min后,CODCr去除率為30%。然后調節處理后溶液pH為2~3,同時加入30mL的50%H2O2和5g的FeSO4·7H2O,此時CODCr去除率為56.3%。最后取還原-氧化處理后的溶液加入生石灰20g進行絮凝處理,最終廢水中CODCr去除率可達94%以上,且廢水由黃色變為澄清透明。
1.3Fenton-PAM氧化法
利用聚丙烯酰胺投入Fenton試劑中,可以使廢水中的懸浮粒子的聚集作用均勻地在整個水體中進行,能產生良好的強化混凝效果。
陳文松進行了Fenton氧化-混凝法處理印染廢水的研究。印染廢水成分復雜,同時含有親水性和疏水性染料。取150mL紫紅色,pH為9,色度為800倍,CODCr為565mg/L的印染廢水,調至水樣pH為4~6,同時加入質量濃度為250mg/L的FeSO4·7H2O、1.3mL/L的質量分數為30%的H2O2以及1.5mg/L的PAM,反應40min后測定,最終印染廢水中CODCr去除率達到84%,色度去除率達到95%。湯優敏等采用Fenton氧化-PAM絮凝-A/O工藝處理甲基多巴生產廢水,具有顯著的脫色效果和高效去除有機物的作用。甲基多巴是一種治療精神疾病的醫藥中間體,其生產廢水色度高、有機污染物濃度高、難生物降解(BOD/COD僅為0.15)。取一定量甲基多巴廢水,調節pH為5~6,同時投加3g/LH2O2、6g/LFeSO4·7H2O反應2h,反應后pH調節至8,投加45mg/L的PAM,靜置2~4h。經過氧化混凝處理后,BOD/COD至0.3左右,CODCr去除率為11.8%~53.5%。然后將處理后的廢水進行A/O工藝處理,最終CODCr去除率為82%,色度去除率達95%。伏廣龍等利用Fenton試劑與PAM協同處理檸檬酸廢水,發現:先投加Fenton試劑氧化處理,再投加PAM絮凝沉淀,效果要過同時投加Fenton試劑和PAM好。第一次試驗,取100mLCODCr為691.50mg/L檸檬酸廢水,調整pH為3,同時投加體積比為2.40mL/L的H2O2,質量濃度為0.6g/LFeSO4·7H2O,以及質量濃度為0.06g/L的PAM,反應50min后測得CODCr去除率為78%。第二次試驗,取100mLCODCr為691.50mg/L檸檬酸廢水,調整pH為3,同時投加體積比為2.40mL/L的H2O2和質量濃度為0.6g/LFeSO4·7H2O,反應50min后測得CODCr去除率為65.4%,此時調節溫度為35℃,pH為2,再投加質量濃度為0.06g/L的PAM,反應30min后測得CODCr的去除率為92.70%,達到最高。
2H2O2與無機絮凝劑聯合氧化法
2.1H2O2-粉煤灰氧化法
粉煤灰主要通過吸附作用去除廢水中的有害物質,但在一定條件下也有絮凝沉淀作用,利用過氧化氫的氧化性及粉煤灰對過氧化氫的催化作用處理印染廢水,是以廢治廢,綜合治理的一條有效途徑。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
1Fenton試劑氧化法
Fenton試劑氧化法是高級氧化技術中的一種常用技術,Fenton試劑之所以有很強的氧化性能,其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成羥基自由基(·OH)。羥基自由基(·OH)有強氧化性和親電加成性,可將廢水中大多數有機物氧化分解成小分子物質。
1.1Fenton試劑
朱亦仁等利用Feton試劑處理造紙廢水。首先取150mL造紙廢水,調節pH為5.0,然后同時投入5.93g/L的FeSO4·7H2O和8.8%(體積百分比)的H2O2,在此條件下攪拌10~60min,最終經過處理后COD去除率達到91.37%,處理后水的COD值為187mg/L,符合國家造紙廢水排放標準(COD<400mg/L,GWPB2-1999)。并通過正交試驗得出了影響因素的次序:Fe2+的投加量>H2O2的投加量>pH>反應時間。蘇榮軍等利用Feton法深度處理中藥廢水。中藥廢水中含有有機大分子成分,COD值高且負荷變化大,pH低。在壓力為1atm,溫度為22~24℃條件下做實驗,取100mL的COD值為538mg/L的中藥廢水,同時投入3mmol/L的FeSO4·7H2O和H2O2,其中H2O2/Fe2+為3∶1,反應時間為60min后,COD可降到62mg/L以下,COD去除率達到87.50%,達到國家排放標準要求。劉俊峰研究了通過絮凝-氧化-吸附法聯合處理領硝基苯胺生產廢水。首先調節水樣pH在5~6,加入20mL/L的FeSO4,反應3min后投入20~40g/L的石灰作為助凝劑,靜置60~80min后,CODCr去除率為70%,色度去除率為80%以上。然后投入0.4~0.5g/L的H2O2,再用大孔吸附樹脂吸附處理,最終CODCr總去除率為98.6%,色度去除率為99.9%以上。
1.2Fenton-石灰氧化法
利用Fenton試劑與石灰聯合處理廢水,其中石灰不僅可以作為一種助凝劑提高Fenton試劑的氧化性,且可以用來調節廢水的pH。
黃道站等利用過氧化氫氧化法處理了糖蜜酒精廢水。糖蜜酒精廢水呈黑褐色稠狀液體,COD值為96000mg/L,含有大量粗蛋白、油脂、淀粉等。首先在溫度為30℃,pH為3.5條件下,在一定量廢水中投入催化劑Fe2+為0.46g/L,氧化劑H2O2為41.7g/L,經15h氧化反應后,COD去除率僅為55.1%。然后取處理后上層清液加入20g/L的石灰乳,調節pH為7,最終廢水中COD去除率可達80%,色度去除率達94%。胡樹枝利用還原-氧化-石灰法處理氯代硝基苯廢水。取2L初始CODCr值為11500mg/L的氯代硝基苯廢水,調節廢水pH=9,加入20g的Na2S·9H2O還原劑,在60℃下反應40min后,CODCr去除率為30%。然后調節處理后溶液pH為2~3,同時加入30mL的50%H2O2和5g的FeSO4·7H2O,此時CODCr去除率為56.3%。最后取還原-氧化處理后的溶液加入生石灰20g進行絮凝處理,最終廢水中CODCr去除率可達94%以上,且廢水由黃色變為澄清透明。
1.3Fenton-PAM氧化法
利用聚丙烯酰胺投入Fenton試劑中,可以使廢水中的懸浮粒子的聚集作用均勻地在整個水體中進行,能產生良好的強化混凝效果。
陳文松進行了Fenton氧化-混凝法處理印染廢水的研究。印染廢水成分復雜,同時含有親水性和疏水性染料。取150mL紫紅色,pH為9,色度為800倍,CODCr為565mg/L的印染廢水,調至水樣pH為4~6,同時加入質量濃度為250mg/L的FeSO4·7H2O、1.3mL/L的質量分數為30%的H2O2以及1.5mg/L的PAM,反應40min后測定,最終印染廢水中CODCr去除率達到84%,色度去除率達到95%。湯優敏等采用Fenton氧化-PAM絮凝-A/O工藝處理甲基多巴生產廢水,具有顯著的脫色效果和高效去除有機物的作用。甲基多巴是一種治療精神疾病的醫藥中間體,其生產廢水色度高、有機污染物濃度高、難生物降解(BOD/COD僅為0.15)。取一定量甲基多巴廢水,調節pH為5~6,同時投加3g/LH2O2、6g/LFeSO4·7H2O反應2h,反應后pH調節至8,投加45mg/L的PAM,靜置2~4h。經過氧化混凝處理后,BOD/COD至0.3左右,CODCr去除率為11.8%~53.5%。然后將處理后的廢水進行A/O工藝處理,最終CODCr去除率為82%,色度去除率達95%。伏廣龍等利用Fenton試劑與PAM協同處理檸檬酸廢水,發現:先投加Fenton試劑氧化處理,再投加PAM絮凝沉淀,效果要過同時投加Fenton試劑和PAM好。第一次試驗,取100mLCODCr為691.50mg/L檸檬酸廢水,調整pH為3,同時投加體積比為2.40mL/L的H2O2,質量濃度為0.6g/LFeSO4·7H2O,以及質量濃度為0.06g/L的PAM,反應50min后測得CODCr去除率為78%。第二次試驗,取100mLCODCr為691.50mg/L檸檬酸廢水,調整pH為3,同時投加體積比為2.40mL/L的H2O2和質量濃度為0.6g/LFeSO4·7H2O,反應50min后測得CODCr去除率為65.4%,此時調節溫度為35℃,pH為2,再投加質量濃度為0.06g/L的PAM,反應30min后測得CODCr的去除率為92.70%,達到最高。
2H2O2與無機絮凝劑聯合氧化法
2.1H2O2-粉煤灰氧化法
粉煤灰主要通過吸附作用去除廢水中的有害物質,但在一定條件下也有絮凝沉淀作用,利用過氧化氫的氧化性及粉煤灰對過氧化氫的催化作用處理印染廢水,是以廢治廢,綜合治理的一條有效途徑。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。

旋塞閥如何安裝和維修?