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  • 2022-04-22 13:49:10 发布

反渗透浓缩水处理技术研究

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'王程硕±学位论文::反雜浓缩水拠技术研巧'论专願目:‘六,jj‘‘;,环境工程^:.工程领域:3研究方向垄竺:论文作者曹国民教授:学校导师王建新胃工企业导师:20150503曰定稿日期:年月 学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅巧借阅。本人授权华东理工大学可W将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况:过不保密□保密,保密期(月至年月)_年_日____日_学位论文作者签名;指导老师签名;^日W日期:兴吹年y月日期;(炸巧日 分类号:;密级UDC:华东理工大学工程硕±学位论文反渗透浓缩水处理技术研究郝圣桶指导教师姓名:曹国民教授华东理工大学王建新高工上海水合环境工程有限公司申请学位级别:硕±工程领域:环境工程20巧.论文定稿日期.05.03论文答辩日期:2015.0522学位授予单位:华东理工大学学位授予日期:答辩委员会主席;刘勇弟教授评阅人:吕树光教授王建新高工 作者声明我郑重声明:本人恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研巧工作所取得的结果。除文中明确注明巧引用的内容外。论文为本人亲自撰写,,本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容并对所写内容负责。论文作者签名;^尿了之otS年iT月>日(5 华东巧工大学硕±学位论文第I页反渗透浓缩水处理技术研究摘要反渗透是废水深度处理与回用领域最常用的膜分离技术,但在用该技术对二级生化?%的浓缩水民0浓水出水进行深度处理时,会产生20%30(简称)。RO浓水除了含有较高浓度的无机盐外一,还含有些被民0膜截留下来的有机污染物。通常,RO浓水中一n污染物的浓度可达RO进水的数倍,需要进步处理。本文分别采用Feton试剂氧化、--生物活性炭〇3氧化、〇3氧化SBR和〇3氧化(BAC)工艺处理浙江某己内醜胺生产企业二级生化出水深度处理过程中产生的RO浓水,目的是在尽可能低的运行成本下将其一-COD降解到符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB189182002)的级A标准。本文首先采用Fenton氧化法处理R0浓水,考察了反应温度、催化剂投加量、氧化剂投加量、初始pH值、反应时间等因素对RO浓水中COD去除效果的影响。研究结果F民0浓=ton:H30表明,en氧化法处理浙江某己内醜胺生产企业水的适宜条件为p.,,2+=n==H〇〇:t。22.5mL/L,nH2〇2):Fe2l120inin在优化条件下,用Fenton氧化法把COD((),3为lOOmg/L左右的RO浓水处理到COD《50mg/L的运行成本约为2.34元/m。采用催化臭氧氧化法处理RO浓水,考察了催化剂种类、催化剂用量、巧始pH值、反应时间等因素对民0浓水COD去除效果的影响,W及催化臭氧氧化对RO浓水可生e-化性的影响。在FS〇4、CuS〇4、MnS〇4和WP01(负载型催化剂)等4种催化剂中,-eS〇>CuS〇>WP0WP-催化效果依次为F441>MnS〇4;用01作催化剂时RO浓水可生化性的改善比FeS-0&作催化剂时更湿著;WP1催化剂重复使用30次,催化活性没有-012000mL/m下降;使用WP负载型催化剂,在臭氧流量为in条件下,反应20min就可将RO浓水的COD从lOOmg/L左右降解到50mg/L的排放限值抖下,相应的运行成本3约为2.13元/m。SB民组0浓COD约采用催化臭氧氧化合工艺处理民水,当催化臭氧氧化单元出水—为70mg/L、SBR个操作周期的曝气时间120min时,最终出水COD可稳定在50mg/L3W下。该组合工艺的运巧成本约为i,n元/m。-生物活性炭(BAC)组合工艺处理反渗透浓缩水采用莫氧氧化,当催化臭氧氧化单元出水COD约为70mg/L、BAC的空床停留时间(EBCT)为30min化最终出水COD可稳定在40mg/L左右。关键词:,Fenton,SBR生物活性^反渗透浓缩水臭氧,,.譜\ 第II页华东理工大学硕击学位论文TheResearchofReverseOsmosisConcentra化TreatmentTechnologyAbstractReverseosmosisisthemostpopularmembraneseparatio打把chnologyinadvancedwa-stewatertreatmentandreuse.Butabout2030%reverseosmosisconcentrate(orsimply民Oconcentrateforshort)wouldbeproducedasthis1;echnologyisappliedtotreatthesecondaryefluent,ROconcentratecontainshighconcentrationsofinorganicsaltandsomeorg加collutantswhichwasreectedbROmembrane.Usualltheollutantsconcentrationpjyy,pin民Oconcentrateisseveraltimeshigher化an化eminROsystemfeedi打water,so化e艮OgCO打centrate沈ouldbe化eatedflirther.TheROconce打tratefromacaprolactamproductioncomaninZheinProvincewastreatedbFento打reae打toxidationcatalticozonationpyjgyg,y,combinedozonationandsequencingbatchreactor(SBR)proce巧,andcombinedozonationandbioloicalactivatedcarbonBAGrocessinthisresearch,sothattheCODvalueofROg()pconcentratecouldbedegradedtofiti打wi化AleveloffirstclassstandofDischargestandardofo-llutantsformunicialwastewaterlantGB189182002andtheoerationcostisasp(),ppplowerasossible.pFirst化eFenton化aentoxidationrocesswasaKedtotreat也eROconcentrate化e,gppp,efectofreactio打temeraturecatalstferroussulfatedosaesoxidanthdroeneroxidep,y()g,(ygp)dosages,initialpHvalues,andreactiontimeo打CODremovalwereinvestigated.TheexperimentalresultsshowedthattheoptimalCO打ditio打sofFe打tonoxidationroce巧wereHpp3.0,H2O2dosages0.5mL/L,the111〇化ratioofH2O2toFe2/1,reactiontime120min.Theoperatingcostofthisroce巧wasaboutRMB2.23uanercubicmeter.pypSecond,thecatalyticozonationprocesswasusedtotreattheROconcentrate,theinflue打cesofcatalysttype,cataly巧dosages,initialpHvalueand巧泣幻1〇11timeo打CODremovalandbiodegradabilitywereevaluated.Theresultsshowedthattheactivityoffburk-indsofcatalysts:fromhigher化lowerwereFeS〇4、CuS〇4、MnS〇4andWP01suorted(ppcatalysts.ThebioderadabUitof民OCO打centrateimrovementwasmoreremarkablewhen)gyp-0-WP1usedascatalysts化anthatofferroussulfateusedascataly巧s.TheactivityofWP01,Odidntdeclineafteritbereusedfor30巧mes.TheROconcentrateCGvaluecouldbederadedfromaboum/lessanmasiwasoxdizedozonewhWP-gt100Ltoth50/Ltibit01ggyascataltstsandozone扫owwascontraledat2000L/minfor20min.TheoperatingcostofthisrocessisboutRMBuanercubicmeerpa2.13t.ypThirdthecombinedozonationandSBRrocesswasaliedfortreatintheRO,pppgconcentra-te.TheROconcentrateCODvaluewasabout70mg/LafterozonationwithWP01 华东理工大学硕±学位论文第III页ascatalysts,andtheni1:sC00valuewasfurtherdeclinedtole巧than50mg/L(thedischargelimitaftertwohoursaerationin泣SBR.TheoeratincostofthisrocessisaboutRMB1.11)pgpuanercubicmeter.ypFinalthecombinedozonationandSACrocesswasaliedfbr化eatintheRO,pppgconcen-trate.TheROconcentrateCODvaluewasabout70m/LafterozonationwithWP01gascatalystsandthenitsCODvaluewasfurtherdeclinedtolessthan40m/LthrouhBAC,ggbedwhichemtybedcontacttimeEBCTwas30min.p()Keywords:reverseosmosisconcentrateFento打reaentozonationSBR,bioloical,g,,gactivatedcarbonBAC)( 第IV页华东理工大学硕±学位论文目录第1章前言11.1课题背景11.2研究目的和意义21.3研究内容2第2章文献综述42.1反渗透浓缩水概况42丄1反渗透技术的原理及其形成与发展42.1.2反渗透浓缩水的特点52.2反渗透浓缩水的主要处理技术62.2.1混凝与吸附法62.2.2高级氧化法72.3离级氧化与生化处理联用技术112.3.1髙级氧化与生化处理联用技术的简介112.3.2高级氧化与生化处理联用技术的研究进展112.3.3高级氧化与生化处理联用技术在废水深度处理领域的研巧进展15第3章Fenton试剂氧化法处理反渗透浓缩水163.1前胃163.2材料与方法163.2.1民0浓水样来源与水质163.2.2化学试剂及试验仪器173.2.3试验方法173.3分析方法1838.4结果与讨论13.4.1过氧化氮对COD测定结果的影响183.4.2反应时间对COD去除率的影响193.4.3pH值对COD去除效果的影响202+3nH:n1.4.42〇2)(Fe比值对COD去除效率的影响2()3.4.5H202最佳用量的确定233.4.6反应温度的影响24 华东理王大学硕±学位论文第V页3.4.7战〇2投加方式的影响253.4.8Fenton氧化工艺运行成本估算263.5本章小结26第四章臭氧氧化法处理反渗透浓缩水274.1前a274.2试验材料274.2.1水样来源及水质274.2.2主要药剂与化器设备274.2.3仪器设备274.2.4试验装置284.3试验方法294.3.1均相催化臭氧氧化试验294.3.2非均相催化臭氧氧化试验294.4分析方法304.5结果与讨论304.5.1催化剂的筛选304.5.2催化剂投加量的影响314.5.3催化臭氧氧化对反渗透浓缩水可生化性的影响324.5.4初始pH对催化臭氧氧化的影响344-0.5.5WP1负载型催化剂的稳定性374.5.6臭氧流量的影响384.5.7臭氧氧化运行成本估算394.6本章小结40第5章臭氧氧化-SB民民0浓水的研巧组合工艺处理425.1前42g5.2试验材料与方法245.2.1试验材料425.2.2试验装置425.2.3分析项目及方法435.24试验.方法435.3结果与讨论445.3.1活巧污泥的驯化44 第VI页华东理工大学硕±学位论文5.3.2曝气时间对生化效果的影响455.3.3进水pH对生化效果的影响465.3.4沉淀时间对SBR出水SS的影响475.3.5成本核算475.4本章小结48-第六章臭氧氧化生物活性炭姐合工艺处理RO浓水496.1前言496.2材料与方法496.2.1活性炭及活性污泥来源496.2.2试验方法496.3结果与讨论056.3.1活性炭吸附时间对COD去除效果的影响506.3.2活性炭用量对COD去除效果的影响516.3.3吸附等温线526.3.4生物活性炭挂膜546.35空床停留时间对去除效果的影响55.6.4本章小结59第7章结论与建议607.1结论607.2mix60参考文献61fIdlf69 华东理王大学硕±学位论文第1页第1章前言1.1课题背景随着人口的不断増长,经济的日益发展,再加之水资源不合理地开发与利用,我国大部分地区水资源形成了一种供不应求的状态,水资源短缺的现象日趋严重。调查数据显示全国废水的排放量从上个世纪八十年代的300多亿吨増长到了现如今的800多亿吨W。因此现阶段我国大力发展水处理技术,控制废水的排放量,并且提高各部口对废水排放的监管为度,采用双管齐下的方法解决因废水量的不断増加带给环境及人类危害的问题。现如今包括反渗透技术在内的膜处理工艺已经被广泛运用在水处理及中水回用的处理工艺中。该项技术应用在电为、化工、医药、食品W及海水淡化、市政给水、直饮P1水等各项领域。W其具有能耗低、设备占地面积小、使用寿命长、自动化程度高等特点在我国环保水处理市场具备绝对的潜力与优势。反渗透技术的历史要追溯到一1953年美国的Reid等人(佛罗里达大学)第次提出了用此技术进行海水淡化的设想。1963年法国的社布福特制造出了世界首台膜渗析W器,从此开始了膜分离技术大量研巧与应用。反渗透技术在日本、美国应用较为广泛,我国的研巧始于1966年,近年来也开始较为广泛的研巧与应用。反渗透技术的应用在全球P1市场持续増长,预测在2018年将达到810亿美元,将迅速取代传统的水处理工艺。反渗透技术的发展极为迅速,并很快占领了水处理市场,但反渗透浓缩水的处畳问题并未像膜技术一样受到膜供应商的足够重视,有关RO浓水处理技术的研究与开发相对滞后,在某些地区RO浓水的处理与处置问题甚至己成为阻碍反渗透技术大规模应用一民0的障碍么。通常,浓水中污染物的浓度除与RO进水水质有关外,还与RO系统的水回收率有关,水回收率越高,民0浓水的污染物浓度亦越大,例如当反渗透系统的回收率达到85%时?,浓缩水中的COD是反渗透系统进水COD的67倍且这部分COD大多较难降解一。此外民0浓TDS也为进水的艮0浓水,水的数倍,这进步増大了的处理难度一。而另方面,近年来许多地方先后发布并实施了更加严格的水污染物排放掠准-反渗透工艺对二级生化出水进行深度。例如,渐江某己内醜胺生产企业采用超滤处理,透过RO膜的水全部回用于己内酷胺的生产,既节省了水资源,又减少了废水排放量。但于此同时,也产生了大量COD超标的RO浓水。在该己内酥胺企业建设废水深度处理工程时,当地的排放标准相对宽松,民0浓水的COD值基本能符合当时的排放""标准。不过,为了完成十二五水污染物减排任务,当地政府提离了工业废水的排放标准,大部分企业或工业园区都强制执斤《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 第2页华东理工大学硕±学位论文—189-182001)级A标准。为此,该己内醜胺生产企化委托本课题组为其研究开发民0浓水处理技术。1.2研究目的和意义反渗透浓缩水中含有各种无机和有机污染物,浓度随着回收比变化,出水的COD往往都超过了国家的排放限值。如果将反渗透浓水排放至市政污水系统,总溶解性固体偏高会对活性污泥的生长造成影响;直接排放则可能会对地表水、±壤^?及海洋等产生污染。反渗透浓水的处理及排放问题随着此项技术迅速的发展及需求量的不断増加而变得尤为重要。被反渗透膜截留下来的有机污染物往往是难W降解的,这其中包括了废水经过生化过程处理后残留的难W被生物降解的有机物W及废水生化处理过程中产生的微溶性的微生物代谢产物(Solublemicrobialproduct,SMP),通常,民0浓水中污染物的浓度可7达民0进水的数倍t:?。RO浓缩水的处置与管理国内外已有很多报道有关,常用的处理ilUWl方法有混凝与吸附WWenon试t,电化学氧化,Ft剂氧化和臭氧氧化等高级氧化技术,8 ̄tW处理的对象大多是市政污水深度处理过程中产生的民0浓水,而有关工业废水深度处理过程中产生的RO浓水处置与管理的报道相对较少。本文针对已内酷胺生产企业RO浓水中溶解性有机污染物可生化差的特点,采用Fenton试剂氧化工艺、催化〇3氧-SBR组合工艺-化工艺、催化〇3氧化、W及催化〇3氧化BAC组合工芝处理民0浓水,目的是在经济合理的成本下把RO浓水的COD降解到50mg/L的排放限值W下。本文研究开发的高级氧化技术和高级氧化-生化组合技术不仅可用于已内醜胺生产企业民0浓水的处理,也可用于其他工业企业RO浓水的处理,有助为反渗透技术在工业废水深度处理与回用领域的推广应用,对节约水资源和水污染物的减甜具有十分重要的意义。1.3研究内容本课题W浙江某己内醜胺有限责任公司废水深度处理与回用系统产生的反渗透浓enon试、、缩水(简称RO浓水)为研巧对象,采用Ft剂氧化催化臭氧氧化催化臭氧氧-SBR和催化臭-BAC工艺对其进行处理使得出水的COD值能够满足《城镇化氧氧化,—1-A污水处理厂污染物排放标准》(GB89182002)级标准。主要研究内容包括W下几个方面;(1)Fenton试剂氧化处理RO浓水的技术:考察初始pH、反应时间、氧化剂与催化剂的用量W及其投加的方式、反应温度等对反渗透浓缩水COD去除效果的影响,并进行成本估算。(2)臭氧氧化处理民0浓水的技术;考察pH、反应时间、臭氧流量、催化剂种类 华东理王大学硕±学位论文第3页及其用量等对RO浓水COD去除效果的影响,并对处理过程中臭氧发生器的巧电量及费用进行估算。(3)臭氧氧化与序批式活性污泥法(SeuencinBatchReactorActivatedSludeqggProcess,SB艮)相结合处理RO浓水的技术:活性污泥进行驯化,并优化SBR的曝气时间等影响因素。(4)臭氧氧化与生物活性炭(BAC)相结合处理民0浓水的技术:,生物活性炭挂膜,并考察BAC空床停留时间对有机物去除效果的影响。 第4页华东理工大学硕±学位论文第2章文献综述2.1反渗透浓缩水概况2丄1反渗透技术的原理及其形成与发展近年来我国的城镇化进程不断加快,工业化生产不断在城市中蔓延开来,为了追求经济的迅速发展而牺牲了环境,导致用水量与废水排放量同时快速增长,水污染问题变得日趋严重,使得水资源短缺问题变得更加严重。为了解决用水的供求矛盾,缓解水资,til及应对日趋严格的污水排放总量限制源短缺问题,对废水进行深度处理和回用受到了广泛的关注及高度的重视。很多企业在原有的生产工艺中増加了中水回用系统,在不少地区这一举措甚至成为政府强制性要求,此来减少水资源的消耗W及废水的排放量。在众多的中水回用技术中,反渗透技术由于其效率高、能耗低、无二次污染、易再生等优势被广泛的应用。反渗透技术的原理为:当把体积相同的低浓度溶液与高浓度溶液分别置于半透膜两一一侧时,低浓度溶液中的溶剂会透过半透膜自发的向高浓度溶液侧迁移,这现象为渗一,透现象。而当渗透过程平衡|^1后两侧的液面会存在定的高度差,这时形成的压差为一渗透压。若此时在高浓度溶液侧施W大于渗透压的压力,溶剂会沿着与原来相反的方向迁移一,这21现象被称为反渗透(参见图.)。学者们通过大量研究,先后提出了许多1213[][]反渗透机理和模型-,主要有如下3种:①氨键理论;②优先吸附毛细孔流理论;tW-扩散模型③溶解。目前认为溶解扩散理论能够更好的说明膜透过现象。该理论假定‘‘"膜是完整的膜,溶剂溶质透过膜是因为溶剂与溶质在膜中溶解,在化学位差的推动为下进行扩散最终透过膜。AppliedPressure〉OsmoticPressure\7'...-.''HiI—I.与每water一'■Lower.-Hier/Lowerher..^ghHigLower-Higher*******wmttr一^.........--??-Cone.■-?■.Crie.ConeConedricq.X辟蜡XC.??????????化Mwmtt一SemipermeableMembraneSemipermeableMe血raneSemipenneableMembraneOsmosisEquilibriumReverseOsmosis21图.滲透和反滲遽示意图2Fi..1Theschematicdiaramofosmosisa打drebvermosggseosis 华东理工大学硕±学位论文第5页[^最早关于渗透现象的研究要追溯到1748年,法国学者发现渗透现象,并对其进行研巧工作。而反渗透则是由美国的Reid教授在1953年首次提出,并构想了用反渗透技术进行海水淡化的方案1960年Loeb与Sourirajan根据反渗透的原理研制成了世tw界上首张通量及脱盐率都相对较高的不对称膜醋酸纤维素反渗透膜。随后相继研发出了聚醜胺复合膜、高脱盐率复合膜、超低压高脱盐率聚酷胺复合膜等,并纷纷投向市场应用形成工业化。在日本反渗透技术早已被应用在很多领域,包括生活污水深度处理与海水淡化。由于其运行操作简便、能耗较低、运行成本低廉等优势在东京各大建筑循环用水的系统中得y?使用。反滲透技术能够满足大水量回收、占地面积小、租绝臭味等要求。在美国反渗透工艺最早被用于生活污水的深度处理,代替了将活性污泥出水经过混凝过滤再加活性炭吸附等的传统深度处理工艺,避免了混凝处理时药剂投加费用高的问题,同时也避免了活性炭吸附过程中活性炭较难再生的问题。17我国反渗透技术研究起步的时间晚于美国[^、日本,始于上个世纪60年代,在国家实行"屯五"科技升划期间,工业化超纯水系统,海水淡化1^^及高压锅炉补给水的反渗。透装置并获H项示范工程,说明反渗透技术的研巧已全面启动目前我国膜市场已经走,,经过五十多年的发展向世界并成为全球市场中不可或缺的重要部分,中国的膜产业己经逐渐走向成熟。twtW现如今反渗透技术应用的范围越来越广,包括制药工业、含重金属废水处理、P0is1Pl工业Pi印染废水处理、海水淡化、食品、火力发电等众多领域。然而在用反渗透工艺对污水进行深度处理的过程中,得到清洁水的同时,被反渗透膜截留的物质全部浓缩在剩余的废水中。这部分浓缩水的产生和排放不仅对水的回收率造成影响,还会对环境产生不利的影响。2丄2反渗透浓缩水的特点、在用反渗透技术对废水进行深度处理时,水分子透过反渗透膜,无机盐大分子有一机物及胶体物质等被反渗透膜截留,在膜的高压侧得到浓缩水。与传统水处理工艺不同的是,反渗透并不产生新的汚染物或物质,反渗透浓缩水中的物质通常都只与进水有关,它是将进水污染物进行了浓集,因此反渗透浓水的性质其实反映了是进入反渗透系P31统原水的性质。而反渗透浓水中所含有的污染物主要有W下两种:PW(1)总溶解性固体TotalDissolvedSolids,TDS:TDS是所有溶解在水中的有()+2+2++2——―2‘。KMCaa〇0S〇机物与无机盐的总和其主要成分包巧,g,,N,C3,HC3间,4—及N03。TDS值越大,说明水中的杂质越多,TDS越小,,水的电导率也越高;反之,杂质和电导率就越小。(2)溶解性有机物DissolvedOrganicMater,DOM;D0M中含有对人类和环境()PSh-危害较大的污染物质,其中包括;内分泌干扰物iem喃究发现超滤反渗透工,Ng等 第6页华糸理工大学硕壬学位论文py艺产生的浓缩水含有大量的内分泌干扰物;药物,Radenovic等通过监测发现自来水j厂的纳滤和反渗透浓缩水中药物残留量达到了每升上百纳克;病原微生物,Ivnitsky等通过研究指出胞外聚合物1^及微生物的形成对降低膜的渗透性有着很大的影响,这严重影响了浓水安全排放W及中水的可持续利用。2.2反渗透浓缩水的主要处理技术目前反渗透浓缩水的处理方法可W分为H大类:混凝与吸附法、高级氧化法、生物降解法。2.2.1混凝与吸附法混凝沉淀的主要处理对象是废水中的胶体微粒及细小的悬浮颗粒。通过向废水中投加混凝剂,使得胶体微粒和细小的悬浮颗粒从原本稳定的状态经过双电层的压缩从而脱稳,再通过相互之间的吸引力凝聚成较为粗大的颗粒,最终经过高分子絮凝剂的吸附PS1架桥作用,使大颗粒间相互连结得W沉淀,实现废水的净化。混凝剂通常采用铁盐(F泌〇4、Fe2S〇43、FeCb)、侣盐(Al2(S〇4)3、KA1S04)W及高分子物质(聚丙締酌()一胺、聚合氯化铅)等。混凝沉淀效果般与混凝剂的种类、混凝剂的用量、溶液的浊度、溶液的pH及温度等因素有关。活性炭吸附法可用于去除水中微量有机污染物,如苯、酶、H氯甲掠等。因为其具存发达的微孔结构和巨大的比表面积,能够高效去除水中的有机污染物、对COD和色度也有非常好的去除效果。影响活性炭吸附的主要因素有;活性炭的来源、结构、用量和湿度等。PSlBagastyo等对两种R0浓水样品(内陆与临海)采用吸附、源凝工艺进行处理,评估了色度和含氮有机物的去除效果。经检测,两种未处理的民0浓水性质比较相似,主要包含大量低分子量的有机物,如腐殖质、富里酸和可溶性微生物降解产物(Solublemicrobialroducts,SMPs)。他们发现,优化条件下铁盐混凝效果比侣盐好,能有效去p?49%除分子量较大的有机物,COD去除率为41。吸附对两种RO浓水DOC的去除十 ̄W分有效,DOC去除率为1734%。Dialynas等采用两种传统工芝:混凝和活性炭吸附工艺处理反渗透浓水F,,分别WeCb和Al2(S〇4)318H2化作为混凝剂处理反渗透浓水,FeCb较AS〇,〇18H2的混凝好,用H氯化铁混凝时,DOC去除率试验结果表明,h(432)约为52%,且铁盐的投加量也小于铅盐。采用活性炭吸附法处理RO浓水,当吸附剂颗粒活性炭的用量为5g/L时,DOC去除率高达91.3%。国内也有相关的研究,沈飞等-吸附法处理反渗透浓缩水H采用混凝,研究了吸附剂、絮凝剂种类和投加量,溶液p值W及吸附时间等对反渗透浓缩水COD去除效果的影响。发现FeCk对COD的去除效果FeCl较另外几种无机絮凝剂有明显的优势,除此之外选用3为絮凝剂配合窩分子PAM为eCPAM总一助凝剂时,有着更佳的处理效果。当絮凝剂Fb与助凝剂投加量为定时,絮 华东理王大学硕±学位论文第7页-:1凝剂与助凝剂的体积比为2,pH中化吸附时间30分钟的最优条件下,用混凝活性炭组合工艺处理反渗透浓缩水,出水无色透明,总的COD去除率达到56.9%,并且满足了该行业规定的废水排放标准。虽然混凝和活性炭吸附联用的方法能有效去除反渗透浓缩水中的有机物,但是活性。炭难W再生,混凝药剂的费用也较高,影响了该工艺的工程应用2.2.2高级氧化法?高级氧化法通过化学氧他性极强的哲基自由基〇!!氧化有机物,将其转化为易生物C〇?0!!具,降解的中间物质,或直接氧化为2和H20等。反应中产生的有极强的氧化性。常见氧化剂的氧化电位如表2.1所示表2.1常用氧化剂氧化电位Table2.1Oxidationotentialofcommonoxidantsp氧化剂种类方程式氧化电位(V)?OH?細+=2.80IT+eHiOHO1.7722分2化+2护+化=2分20+〇3化=2.07+2W+化分20+化一C=150l〇2幻化+eCl+化.幻2+2e=26T^^s高级氧化工艺种类众多,常用的AOP由W下几种:(1)光化学氧化法光化学氧化法分为光激发和光催化氧化两种。光激发氧化主要W氧气、双氧水、臭?氧和空气等作氧化剂,通过光福射作用产生0&光催化氧化法通过引入半导体催化剂,?〇?在紫外光的照射下产生!!,两者都是通过0!!的强氧化作用来氧化废水中的有机物质。W由于这种方法反应条件较为温和,且具有很强的氧化能力,近年来发展迅速。Dialynas,等采用光化学氧化对反渗透浓缩水中的有机物进行降解实验,发现在黑暗吸附试验中?Ti〇2剂量为化51.0/L时,DOC去除率约为30%。当进行紫外光照射后,在高浓度和gPU低浓度催化剂下,DOC去除率分别达到49%和41%。Liu等同样采用UV/Ti〇2对反渗透浓缩水进行处理,发现单独采用紫外光照射有机物去除效果不是很有理想,但是在紫外光催化氧化体系中添加H202,有机物的去除效果有了显著提高,并且民〇浓水的可生化性也得到了明湿改善 ̄。采用UV/H202技术处理民0浓水,DOC的去除率达到78%93%,证实了采用这种高级氧化技术的可行性一。然后通过进步的实验,他们发现当反渗透浓水的盐度和DOC浓度在较广的范围内变化时,UV/H2O2技术仍然十分有效。最后,他 第8页华东理工大学硕dr学位论文们在考虑到窩效经济的基础上,确定采用UV/H2O2技术合适的反应时间为30分钟,在Pil这个条件下,能耗最少,收益最大。Zhou等采用UV/Ti化处理反渗透浓水。当采用UVA/Ti〇2时,DOC去除率约为14.5%,COD去除率约为5.5%。而当采用UVC/Ti〇2时,DOC去除率约为18.6%,COD去除率约为9.9%。FeCb混凝+UV/TK)2组合工艺在大于6小时的反应时间后,能够去除反渗透浓水中大部分有机物。而反渗透浓水的可生化性经过1小时反应后也得到显著提高。因此,考虑到经济效益,预处理加AO化沮合工艺应W提高反渗透浓水可生化性为主,然后将其排入生物处理系统再进行有机物的完全去除。(2)超声氧化z ̄超声氧化法是利用15KHlMHz频率的超声波福射溶液使得溶液超声空化,形成W?n局部的高温和高压,并生成局部高浓度的〇!!降解有机污染物。Dialyas等采巧了超声波降解反渗透浓水中有机物。当废水初始DOC为10.1m/L时.5W,g,能量为的反应60分钟后,DOC去除率仅29%。当能量升至2倍,即135W时,DOC去除率也仅有34%。超声氧化法虽然能够去除水中的部分有机污染物,但是对于难挥发W及具有亲水性的有。机物难W氧化,因此处理效果并不理想,与其他高级氧化方法相比,氧化效率低另外,超声氧化装置的价格很高,处理成本也偏高,因此关于超声氧化法处理反渗透浓水的研究较少。(3)芬顿试剂氧化2+0?芬顿试剂是H22与Fe发生的链式反应,反应生成氧化能力极强径基自由基(0!〇,其氧化能力仅次于氣。它作为反应的中间产物,,无选择地直接氧化废水中的有机污染物并且可诱发一系列的链反应,最终将有机物降解为C〇2、H20等,使得出水COD值大tW?大降低。芬顿氧化产生〇!!,并对有机物进行氧化的机理如下式所示:2+3+-+分口一仍++口分(2-风1)222+3+r-_(22)仍+.口分^巧+化3+2++-口?23风+分^化+分口+分()222' ̄ ̄?饼十分口^口+分口+口分-?(24)22222.-做+.+分口口5佩^弁)2+3+2+-麻?+化^乐+化(26)R.〇^R(XrCOHO++^_1^(27) 华东理工大学硕±学位论文第9页2+影响芬顿氧化的因素包括pH、温度、&〇2和Fe的投加量及反应时间等。正因为Fenton氧化能力强、无选择性,所W也被应用在反渗透浓缩水的处理中。张晓娟等研究了Fenton试剂氧化法处理某石油炼化企业的污水回用系统所产生反渗透浓水的技术。该工艺中反渗透装置产生1/4的反渗透浓缩水,其COD值在lOOmg/L上==下浮动。采用Fenton法对其进行氧化,在最优条件pH3,30%H2〇2〇3mL/L,sPi,=FeS〇47吐0lg/L下,COD的去除率达到49.8%,并可W达标排放。谢柏明等采用Fenton试剂氧化造纸废水深度处理过程中产生的反渗透浓水,通过正交实验确定了各种2+反应因子的影响大小,研究了氧化剂吊〇2的浓度、催化剂Fe浓度、溶液pH值和反应时间等条件对COD去除效果的影响,实验结果表明,采用Fenton高级氧化法处理RO2+浓水,当体系阳值为4、也〇2的浓度5mmol/L、Fe浓度为2.5mmoI/L、反应时间为1.5小时,CODcr去除率可W超过60%,出水COD值小于lOOmg/L,可满足造纸行业规定的废水排放标准。一传统的Fenton法虽具有反应条件温和、运行管理简单等优点,但是也存在定的局限性,反应过程中若催化剂用量过大形成大量的,比如H202容易分解导致利用率不高。enon氨氧化铁絮体沉淀,増加了后续处理污泥的费用为此提出了把电解与Ft氧化相结一一enon法合,送方法称为电Ft。其原理是在pH,置于同反应器中对有机物进行氧化<7的条件下对废水进行电解,在阴极化发生还原反应生成H2O2,并迅速与阳极Fe氧2+3+?,化反应产生的Fe生成Fe及强氧化性的0!!,在OH氧化废水中有机污染物的同时,3+2+Fe在阴极得电子被还原成Fe,形成循环反应。ZhouPW等第一次采巧石墨哲作为阴极的电芬顿方法从高盐度的反渗透浓水中去除一此些重要参数,如铁离子浓度,初始H和阴极电位等对有机污染物,他们通过研巧p-enon-0COD去除率和能耗的影响.72V,优化电Ft氧化工艺,实验发现在阴极电位为,H=初始p3.0,氧气流量为0.6L/min的条件下,化〇2的生成速率在3小时内可W达到150mg/L。在此条件下,COD去除法到了最好的效果,大约62%的COD被去除,且出水COD符合当地废水排放标准,相应的能耗低于60kWh/kCOD。研究发现,H的改变gp并没有降低COD的去除率,原因是废水中的Cr在电解作用下生成HC10,后者同样能够氧化废水中的有机物。因此,在用电芬顿处理反渗透浓水的过程中,即使不调节废水的pH值,也能获得较高的COD去除率。虽然电Fenton氧化效率高,对难降解有机物处理具有很大的优势,但由于电极纯化、结垢等问题未能得到很好解决,导致电极使用寿命偏短,再加上电耗大,电解氧化反应-Fen器难W大型化等缺点,使得电ton氧化技术的应用还仅限于小规模难降解废水处理工程。(4)催化臭氧氧化一。臭氧是种有刺激性气味无色的气体,其具有非常强的氧化性由于其不稳定、易 第10页华东理工大学硕±学位论文一分解,般都是现场制各的。臭氧氧化工艺具有非常悠久的历史,早在巧06年就被应用于饮用水消毒工艺中。臭氧能够氧化废水中的大部分有机物,在废水脱色、杀菌、除臭等方面也有显著的效果,但在用臭氧氧化法处理反渗透浓缩水的研巧中发现,单独使用臭氧效果并不是特别好。P4oul等单独使用&处理反渗透浓水Zh,色度去除率约为90%,但是DOC去除率.7%COD去除14.4%。说明〇3只是破坏了有机物的发色基团(不饱和仅21,率也只有键),或者是将大分子的有机物降解为小分子的有机物,并没有将污染物完全的去除。37[■La:i等研究了臭氧氧化提高反渗透浓水可生化性的可行性。研究结果表明,虽然3 ̄0m ̄〇3投加剂量为1g(VL,接触时间为10min20min,总有机碳(TOC)去除率仅为〇〇 ̄24?5.3/〇.5/〇,但是反渗透浓水的可生化性却提高了1.83.5倍,这表明民0浓水经过臭。氧氧化预处理后可W进行生化处理,并得到良好的出水效果S胡联伟P1使用石灰泡凝与臭氧氧化相结合的方法对炼钢废水反渗透处理后的浓水进巧处理发现COD的去除率可W达到80%W上,COD为200mg/L左右的反渗透浓水,经石灰混凝和臭氧氧化处理后,出水COD能够满足达标排放的要求。为了提高臭氧氧化的效果,研究开发了催化臭氧氧化工艺。这种工艺与单独臭氧不同的是,向反应系统中添加适量的金属的离子或金属的氧化物,通过送些催化剂来促进H一臭氧分解产生O,提高氧化能力,。催化臭氧氧化分为均相与非均相两种均相般为2+2+2+2+一洛解性的催化剂,如含有Fe、〇1、Mn、N产、Co的溶液,非均相的般为不溶性的催化剂,包括金属氧化物或者多种金属负载于惰性载体之上的催化剂。催化臭氧氧化弥补了单独臭氧氧化选择性高,对于某些特定的有毒害物质很难降解的缺点,并能将废水中的有机污染物矿化为最终产物H20、C〇2。39[]粪小芝等用催化臭氧氧化处理石化厂污水深度处理过程中产生的反渗透浓水,在臭氧氧化工艺的基础上添加了催化剂,并通过试验对比选择了最佳的催化剂。在〇3的5 ̄质量浓度为130m/L和反应时间大于30min的优化条件下120m/LROg,COD为g的浓水,经催化臭氧氧化后,其COD降至60mg/LW下,实现了达标排放。作者比较了单独臭氧和催化臭氧氧化处理反滲透浓水的效果一,发现有催化剂的组相同反应时间下COD和TOC去除率明显高于无催化剂组。且催化臭氧氧化出水的B/C值也高于单独臭氧,这说明催化臭氧氧化不仅提高了氧化效率,而且还能明畳改善反渗透浓水的可生化性。李亮等对炼油废水反渗透浓缩水用臭氧催化氧化进行处理,经试验发现臭氧催化-氧化工艺对超滤反渗透工艺回收炼油废水产生的反渗透浓缩水的处理切实可行。进水的COD在200mg/L左右,石油类质量浓度在lOmg/L左右,经过催化臭氧氧化出水COD<60mg/L,石油类质量浓度小于0.5mg/L,出水水质符合排放要求。 华东理工大学硕±学位论文第11页2.3高级氧化与生化处理联用技术2.3.1高级氧化与生化处理联用技术的简介,但是近年来的大量研巧表明,高级氧化是处理难降解有机废水的有效方法,高级,氧化在实际废水处理工程中的应用并不多,原因是各种高级氧化工艺的运行成本都很高一般的企业在经济上无法承受。为了解决低成本的生化法处理难降解有机废水时效果差与高效的高级氧化工艺运行成本高之间的矛盾,国内外环保研究者把生物处理与高级氧一本下实现起,在较低的成化有机的结合在,组合成多种处理难降解有机废水的新工艺难降解废水达标排放的目标。23..2高级氧化与生化处理联用技术的研究进展一化学氧化:条是将污染物彻底氧化成C化、(高级氧化)法处理废水有两条途径一一可生化性较好的中间产物H0和矿物盐,转化成。2;另条是将目标污染物部分氧化般来说,通过化学氧化完全矿化目标污染物成本可能太高,因为化学氧化过程中生成的一高氧化态物质很难被化学氧化剂进步氧化。因此,把原先难生物降解的有机污染物通过化学氧化预处理转化成易生物降解的中间产物,随后再通过生物氧化作用矿化这些中一。,间产物应该是个比较合理的处理方法例如,溶解性有机高分子聚合物也许是由于其分子太大无法穿过细胞壁,导致其很难被微生物降解。化学氧化作用可破坏送些大(可进入细胞内,,后者并且较原先分子,使其变成小分子中间产物如短链脂肪酸)一。相反,把的大分子更易生物降解,因为般来说生物氧化速率随底物分子变小而增大C化和H0是很困难的,因这些中间产物完全氧化成2,并且需要非常苛刻的氧化条件一-,高为CC键断裂速率似乎随分子变小而下降。把这两种观点定性地结合在起级氧化"u和生物处理组合工艺的概念就可简单地用图2.2来表示。AOFiwWAOB職kgmto檢m^*'*^**^I"…""1類"I"…^I""闺…」*^EefMymind亏li膊s给dial带巧I凝M繳22-生物处理组合技术的概念图.商级氧化预处理--iAOPreeamentandlnFi22ontioloittreatmetinteratntrtbcaos..Cceofggpgpgp 第12页华东理王大学硕±学位论文"难降解有机物含量较工的废水,单纯采用生物处理很难实现达标排放,高级氧化生化姐合工艺是解决送类废水难W达标排放问题的有效手段么一一。关于这组合工艺,研巧者普遍使用的是高级氧化预处理与生物处理依次串联而成的组合技术,研究的重点集中在髙级氧化预处理单元,即集中在如何通过不同的高级氧化工艺改善难降解有机废水的可生化性方面.2概括了各种高级氧化预处理对废水可生化性影响的研究进展。表2,一该表最后列定性地描述了化学氧化-生化组合工艺的处理效果(与没有化学氧化预处理的直接生物处理相比)。2+正-表2.高级氧化预处理对可生化性的影响(注:影响,负影响,0无明显影响)Table2.2EffectofAOPspretreatmenton化ebiodegradability化学物质或废水预处理效果效参考初始浓度高级氧化工艺生物降解来源评价方法果文献=-WeC490mg/LZahnllens生物降解COEVCOD+2妈]表面活巧剂LAS&〇化+2COD=1500m/L性试验,活性污泥COD、LAS去除g四种农药混合物C=W+脚200mg/LHaCVFe/UV活性污泥DOC,COD去陈"-WAO215265C0,C=5000mg/L’-+含献废水CWAO140160COUR易生物降解COD的比例,COD="900m/Lg"H2〇/Fe02WCOD=600m+g/L活性污泥,OUR生化ECBOD/COD,m,5青霉素制剂废水〇3,〇3化〇2=^COD830mg/L需氧量COD去除+头袍睡林抗菌素BODs/COD,0"COD=400mI]g/LO3,0化化0抓,生化需氧量;废水EC—so=COD3-1918m/O,OAV15g3J3树脂酸活性污泥一W81COD去餘LOAJV/HO322制药废水(含甲醉)=COD8-+10g/LUV/H2O降解齡的优势菌COD去除2颜料废水(含苯齡)2+=-生物滤池4氯廚C200m/LUV/H〇/Fe,生化需氧量BOD;/CODT0C去除+g22,纺织印染废水C=2000mg/LUV/H2O2活性污泥DOC去除"0-+脚RB5100500mg/LHA/Fe酵母细胞RB5和色度去除"=口]RB5C50m/L^OFe活性污泥COD、色度去除+gs/RB5RB13A07,,"4=活性污泥+口]敌草隆利谷隆TOC50m/LUV/H〇/Fe,生化需氧量BOD5/COD,TOC去除,g22UV0=M青雑鱼雌激素活性脚双厳AC5〇nUV/HO+22 华东理王大学硕±学位论文第13页C=100mg/L=口旬农药COD6300-6500m妍活性污泥COD去除+/〇〇g3,3L2+=口71a-500m+甲基苯基甘氨酸Cg/L太阳光泪2〇并6固定化微生物TOC去除非=+/阴离子表面活COD1000m/LUV/HO污泥OURg22活性性剂脚=n纺织废水COD〇Omg/LO活性污泥,大型水圣惰性COD和毒性+3=---五种农药"..We(X甲基C6201m/LZahnllens生物降解,g60〇[]3TOC去除+=性试验苯基甘氨酸C500mg/L,活性污泥4-24-氯驗,,,氛酪UV/Hz也UV/Ti〇2="]246-50-+[S氯配,五氯C100m/L生物可降解性试验COD去除,,gUV/Ti〇/H〇222敢苯酷=-+,对硝基苯辭C50100mg/LUWn〇活性污泥,纯菌种底物去除2-=+脚H酸C500mg/LUV/Ti〇污泥COD去除2活性2+=M7200-7600m/H〇/Fe+-生化需氧量BODVCOD硫化促进剂废水CODg活性污泥.COD去除22LCOD=生化需氧量+脚6500m/L〇〇3化〇g3,2BOD/COD,TOC去除s垃圾渗滤液COD=活性污泥+脚5200mg/LCVUV,UV/H2O2"UV/HzCVFe"=口。壬基酪-+(NP)C1001000mg/L肌化〇2爪纯菌种(真菌)NP去除+26s=-+[]苯胺类农药废水COD15.019.9、生g/LH2〇2/Fe水解酸化物滤池COD去除2+69=600m齡[]炼油废水CODg/L&〇2活性污泥法COD去除+"=-+PW-UA巧喃钱盐制药废CODn.3.〇MBBRCOD去121g/LH22/FeSB除水=口"COD33000mg/LUViO+/TCVH2〇2生物務动床BODs/CACOD去除"H〇/FeWV/Ti〇222农药废水"口]COD=生化需氧量BOD+1250mg/LH^z/Fe/CODj3=P]COD-+1410mg/LOj/TiOj水解酸化氧化沟COD去除"H2〇2/Fe/UV=+皮革废水COD3100mg/L活性污泥摇瓶COD去除"H〇/Fe/US22+2m生化需氧量BOD+[巧王霉素OlOOg/LH2〇2/Fe/COD5W=2-染料中间体废水COD100mg/LHsCVFe厌氧水解接触氧化BODs/CODCOD去除+.2+=-+[巧仲下灵废水COD13.015.0/LH〇/Fe水解酸化、生物滤池COD去除g22 第14页华东理工大学硕±学位论文"CO=000m〇+[呵甲醒和乌洛托品D1/LH22/Fe接触氧化BOD/CODCOD去g5,除废水"油田采油废水COD进[160mg/L巾〇2/^户活性污泥BODs/TOQTOC去徐+W8[^磯化泥浆系钻井COD=686m/LHCFe/UV活性污泥摇瓶OURBOD/CODCOD去除+gsV,si废水+聚乙巧醇=2+口"(PVA)COD2755mg/LH2〇/Fe活性污泥BODs/COD.COD去除2^=脚COD800-+11OOmg/LHjOj/FeVUV活性污泥COD去除+=2脚-生化需氧量BOD+印染废水COD718852m/LH2〇2/Fe/CODg5COD=+脚300mg/LO生物滤池色度、COD去除3^^51氯齡度水COD=000m/O/eVUV活性污泥COD去除+1gLHjjF2+PS=+灭多威废水COD31000mg/L&〇2狀接触氧化COD去除"=太阳光活化污泥80〇+[1含酷废水COD1357mg/L5似瓜0瓜去除,"=生化需氧量BOD+脚造纸黑液COD200(M000m/H〇/Fe5/CODg22L46-二硝基=m+脚3746/L,邻仲TCODg化用化移动床生物膜BODs/COD.COD去除基苯敢=^垃圾渗滤液COD2328mO/HO生化需氧量BODj/COD+g/L322%COD=-+【]1012g/LO3/GACAJV生化需氧量BODs/COD=^制药废水COD3700mg/L(V巧2〇生化需貧量BOD/COD+25[巧COD=-O-+1415/LUASB接触氧化COD去除g3=判COD-炼油含碱废水13003870m/LCBOD/COD+gVUV生化需氨量5=0/UWT+PW漠胺酸废水C300mg/Li〇生化需氧量BODj/COD2=^+有机锡浓缩废水C12000m/LO/UV生化需寶量BODs/CODg37=P1905-%巧m+精细化工废水CODg/(V催化剂生化需氧量BOD/COD5L[泌'嚼巧废水COD=-O+..生化需氧量BOD1921/L3/CODgs"=【1-+有机废水COD10.915.8/L(BOD/CODgVGAC/UV生化需氧量5由表2.2可W看出,在诸多高级氧化预处理工艺中所使用的氧化剂基本上都是HsCh或/和化,即WFenton试剂氧化和O3氧化为主。国内外研巧者通过优化高级氧化预处理的工艺条件,最大限度地提高难降解有机物的可生性。从研究结果来看,大多数难降解有机废水经过高级氧化预处理后其可生化性得到了明显改善,但也有部分难降解废水经过高级氧化预处理后其可生化性基本没有变化,甚至有个别废水在高级氧化预处理后其可生化性反而变得更差。这些差异除与废水的水质有关外,也与所采用的高级氧化预 华东理工大学硕±学位论文第15页处理工艺及氧化的程度有关一难降解废水是否可W用高级氧化法进行预。因此,对于某^。处理、采用何种高级氧化工艺、1^1及相应的工艺条件等都必须通过实验研巧才能确定2.3.3高级氧化与生化处理联用技术在废水深度处理领域的研究进展iW[邓譬等采用芬顿试剂氧化与曝气生物滤池(BAF)组合工艺对某制药厂二级生化出水进行深度处理。实验分为两个阶段,先是Fenton氧化对废水进行预处理,优化条2+一===n件为H202):C0D1.5、n战〇2):nFe2、H5,反应时间60iin,在这阶段CODP((()p从300mg/L左右降至120mg/L(^^下,COD和色度的去除率分别为55%和75%。再经过一<二AF进10、C/第阶段B步降解,最终出水色度倍OD<80mgL,满足了当地规定的一排放要求。该工艺的处理成本约3.21元々,有定的工程可行性。UWAFHuang等采用Fenton试剂氧化与曝气生物滤池(B)结合的方法处理电被废水深度处理过程中产生的反渗透浓水。在芬顿试剂氧化过程中,原先被有机物络合的Cu和Ni离子因为有机化合物的降解而被释放,然盾通过pH的调节和絮凝沉淀被去除,一上清液再进步通过曝气生物滤池处理。通过实验,他们得到最优化条件如下:初始pH2+Fn=N为4.0,H2O2投加量为5.0mmol/L,ne:(HO2)0.8,Cu和i离子沉淀H为()2p8,.0。在优化条件下COD去除率大约为51.7%,Cu和Ni离子的去除率大于85%,同时反0浓水可生物降解性显著提高.10.4。再经过HRT为2.5,BODs/COD由0増加至小时的BAF工艺处理,COD、Cu和Ni离子的出水浓度分别低于40mg/L,0.5mg/L和0.3mg/L,这说明Fenton与BAF组合工艺对反渗透浓水的处理是完全可行的。除了上述Fenton与生化工艺联用对废水进行处理的实例外,臭氧生物活性炭技术也iwti被广泛的研究与应用。张红亮研巧了臭氧氧化生物活性炭对微污染水的处理,发现单独臭氧氧化时不利于水中有机污染物的去除。而催化臭氧氧化对有机物的去除具有较、好的效果。臭氧氧化单元出水再经生物活性炭滤池处理,废水的UV254浊度、色度等均得到了较好的去除。最后还对此工艺的经济性进行了估算和分析,在水力负荷为lOm/h5-时的处理费用为化41元/t,因此,臭氧生物活性炭工艺在微污染水的处理方面具有良好的经济和技术可行性。。iW[-生物活性炭滤池深度处理制革废水二级出水进行了研究余彬等对臭氧氧化。由于制革的废水有机物成分复杂,色度深,用传统的方法很难实现达标排放的目标。而采-TOC用了臭氧氧化生物活性炭姐合工艺后,,COD和的去除效果明显。通过试验发现UV254基本是臭氧氧化阶段去除的,而水中的氨氮则是依靠生物活性炭上的微生物降解去除的。最终处理后的出水COD<60mg/L,出水UV254降为(U2(平均值),氨氮去除到化15mg/L,均符合排放要求。 第16页华东理工大学硕±学位论文第3章Fenton试剂氧化法处理反渗透浓缩水3.1前言-浙江某己内醜胺生产企业采用超滤反渗透工芝对二级生化出水进行深度处理,透过民0膜的水全部回用于已内醜胺的生产,既节省了水资源,又减少了废水排放量。不-过 ̄,在用超滤反渗透工艺对二级生化出水进行深度处理时,会产生20%30%的浓缩水民0一(简称浓水)。R0浓水除了含有较高浓度的无机盐(TDS)外,还含有些被民0膜截留下来的有机污染物。通常,民0浓水中污染物的浓度可达R0进水的数倍。因此,民0浓水必须经过适当处理方可排放。有关R0浓水的处置与管理国内外已有很多报道,常用的处理方法有混凝与吸附,电化学氧化,Fenton试剂氧化和臭氧氧化等,处理的对象大多是市政污水深度处理过程中排出的R0浓水,而有关工业废水深度处理过程中产生的R0浓水处置与管理的报道相对较少。本文针对己内醜胺生产企业R0浓水中溶解性有机污染物可生化差的特点,采用Fenton试剂高级氧化技术处理R0浓水,考察了反应时间、pH值、过氧化氨用量、氧化剂与催化化剂摩尔比和反应温度等因素对Fenton氧化效果的影响,获得了Fenton试剂高级氧化技术处理己内蘭胺生产企业民0浓水的适宜工芝条件。3.2材料与方法3.2.1R0浓水样来源与水质试验用水样均取自浙江某己内酷腺有限责任公司废水深度处理系统,系该系统R0装置排出浓缩水,其主要的水质指标如表3.1所示表3.1R0废水主要水质指标Table3,1Themainua化iesofROconcentrateq水质指标数值单位COD90?108mg/LTD?S3.53.7g/L?6.2m电导率.8171ms/cBOD/COD0.125?8H7.3p.8由表3.1可臥看出,该公司民O浓水的COD值变化较大,其他水质指标相对稳定。主要原因是该公司废水深度处理系统的进水是二级生化处理系统的出水-反,且在超滤 华东理工大学硕±学位论文第17页渗透装置么前除了简单的纤维球过滤外,没有其他预处理设施。这样在民0产水率基本不变的情况下,二级生化系统出水COD越高,相应的R0浓水COD亦越高,且后者的变化幅度比前者大。3.2.2化学试剂及试验仪器〇(30%)、屯水合硫酸亚铁(分析纯),氨氧化钢过氧化氨(分析纯,&2质量分数(分析纯)和硫酸(分析纯)。过氧化氨和硫酸亚铁直接使用,氨氧化钢和硫酸均配制成2mol/L的水溶液使用。3.1.2所示3所示。试验用到的主要仪器型号如表,试验流程如图表3.2实验主要仪器设备及作用Table3.2Instrumentsndtheiruroseapp仪器名称及型号厂家TO-.000托利多仪器,精确到01电子分析天平梅持勒(上海)有限公司称量药剂g-HWS26型电热恒温水浴锅上海恒科科技有限公司水浴加热,进行温度实验JJ-4六联电动攪拌器国华电器有限公司芬顿反应时起攪拌作用DDSJ-308A型电导率仪上海精密科学仪器有限公司测定废水的电导率、TDS等+调节废水HPHS-3C型精密H汁上海世义精密仪器有限公司ppN+iaOHH扛p控制I1I1,H如--'H2SO*4**——**r]'—心■OpHFeSOa7H挖制jIy,1>[_<=>—h意戒^,十,水测COD龄—^Fenton反应器^中巧沉褲31Fon图.州t试剂氧化流程巧意图Fi.1TheschematicdiaramofFe凸l:onrocessg3.gp3.2.3试验方法200mLRO浓水。分别在6个250ml的烧杯中分别加入,将烧杯置于六联揽拌器上一eS〇内民0浓水的pH调至试验设加入定量的F溶液,打开撥拌,用硫酸溶液将烧杯4 第18页华东理工大学硕±学位论文一定值一,然后分别加入定量的&〇2,并开始计时。反应定时间后用氨氧化钢溶液把?8Om反应液的pH调节至7,中止反应,静置沉淀口in后取上清液测定COD。3.3分析方法用Fenton试剂氧化法处理RO浓水时,不可避免地会有少量的双氧水残留在处理后的RO浓水中,,而残留双氧水会干扰COD的测定为了消除残留双氧水对COD测定的enon试剂氧化反应器中取出的OD么前按影响,从Ft样品在测定C下方法进行处理 ̄;将从Fenton试剂氧化反应器中取出的水样置于50mL具塞比色管中,滴加23滴氨氧化納,盖上比色管的塞子,上下翻转振摇比色管,使水样与碱充分混合,然后测定水样的pH值,若水样pH《10,继续滴加氨氧化钥,并重复上述操作,直至水样pH>10。然后将盖好塞子的比色管置于事先预热至8(TC的恒温水浴中加热lOmin。从水浴中取出WS比色管中静置、并自然冷却至室温后测定CODnCOD采用重络酸钟恕。,在空气蝴愧3.4结果与讨论31.4.过氧化氨对COD测定结果的影响在用Fenton试剂氧化法处理废水时,反应结束后不可避免地会有少量过氧化氨残留在处理过的废水中。也〇2在Fmton氧化反应中属于氧化剂,但在用重铭酸钟法测定COD时,残留在处理水中的&化则变为还原剂,消耗部分重洛酸钟,使表观COD偏高。有研究指出,,氏〇2对表观COD值的影响与&〇2浓度线性相关,如姜科军等实验发现iM一ntl在定浓度范围内等发现Im/L,双氧水浓度与COD测定结果成正化关系;KaggH2化大约会贡献O.47mg/LCOD。在残留双氧水浓度相同的条件下,COD绝对值越低,。t由子残留双氧水干扰产生的相对误差就越大因此,在用Fenon试剂氧化法对低浓度废一水进行深度处理时,必须考虑这因素。。为了验证消除H202干扰的必须性,进行了W下试验.36在lOOOmL的烧杯中加入1LRO浓水,加入1g固体硫酸亚铁,揽拌使其完全溶解,继续揽拌并加酸脚值调节到3.5,然后加入lmLH2〇2(30%)开始Fenton试剂氧mn一化反应。反应口Oi后,加碱中和,把反应液的阱调到8.0,静置沉淀,每隅定时一间取上清液测定COD。另取份上清液,按3.3节所述方法进行前处理,破坏掉残留的H20,然后再测定COD。试验结果如图3.2所示。2 华东理王大学硕±学位论文第!9页50「IIIIIII、中容分貪#时间(min)32COD图.残留双氧水对测定结果的影响*FiilHnCODdeermine.,2EfftiduaO2otg3ecofes2,从图3,上原因.2中可W看出清液COD值随着静置沉淀时间的延长而逐渐下降是Fenton氧化反应液被中和至弱碱性后,残留的双氧水会缓慢分解。放置时间越长,分解越多,残留在水中的双氧水就越少,其对COD测定的影响也越小。水样在测定COD之前经过前处理,对应的COD最低,原因是双氧水在强碱性和加热条件下变得很不稳定。,迅速分解成&0和化,从而消除了其对COD测定结果的影响反应结束直接测定的COD值为56mg/L,而去除H2化干扰后测定的COD值为44mg/L,两者之间相差了21.4%。由图3.2还可看出,中和后的反应液在室温下静置沉淀的时间越长,相应上清液的表观COD越小,静置沉淀180min后的表观COD值与加热去除H2化干扰后的表观COD值基本一致,这说明反应液中残留的双氧水的在弱碱性和室温条件下分解非常缓慢。因此,下试验在测定COD前都用上述方法消除反应液中残存H202的干扰。3.4.2反应时间对COD去除率的影响大量研究表明,在Fenton试剂氧化过程中,COD去除率在反应初始阶段迅速增加,it一W,ens但是经过段时间后,随着反应时间增加COD去除率几乎不变。N巧等采用Fenton法处理垃圾填埋场的渗滤液时发现COD在最初20min内快速下降,当反应时间大于20min后,废水的COD没有明显的变化,30min时反应基本已达终点。但也有许多废水需要更长的时间才能使Fenton氧化反应趋于平衡。换句话说,由于Fenton氧化,需要的的反应体系、过程及机理十分复杂,且不同废水中污染物结构和性质差别很大一样ton氧化反应器的大小或设反应时间当然也不。而反应时间的长短直接有关系到Fen一备投资的大小味延长反应时间,COD的去除率并不会有太大提,在实际工程中如果一。,高。所W必须通过试验确定个最佳的反应时间为此本文,但设备投资会显著増加 第20页华东理工大学硕±学位论文2+在反应阳为3,H.02化用量为化5mUL,反应温度为室温,n:nFe分别为2化化):1()和5:1进行的条件下,考察了反应时间对COD去除率的影响,结3果如图.3所示。100100「]90-90-如-80■-?70-—709一-^60-60-#=-50?=z3=*I-^>I4I0-40巧8X-30X-30§-。20AAA-20*"■"10—1011101JI00306090120150180210mn反应时间i()-COD-?5:;LCOD2去除率5:::L(2:()()U去除率(叫图3.3反应时间对反渗透浓水COD去除率的影响Fig.3.3Effectof讯6reactiontimeonCODremoval2+2+=3=由图.3可见无论是nH22化):nFe:l还是nH〇:nFe5lt(()22:Fenon()(),试剂对COD的去除率都是随着反应时间延长先快速上升,然后趋于平缓最后基本保持不变。2+在药剂投加比nH〇=:nFe2(22)():l的条件下,反应时间达90min时,COD为47mg/L(相应的COD去除率约为47.78%)。继续延长反应时间,COD去除率几乎不再随时间2+的延长而増加=。在〇巧〇:11?65::122)()的条件下,反应时间超过120111;11时,(:〇〇去除率才几乎不随反应时间的延长而增加2+。在双氧水用量相同的情况下nH:n,2〇2)Fe值(()2+.越大,意为着催化剂Fe的量越小,相应的OH生成速率和COD氧化分解速率随之减小,反应趋于平衡的时间亦越长。为了使Fenton氧化反应趋于完全,本文后续试验均将反应时间定为口加lin。3.4.3pH值对COD去除效果的影响一众多有关Fenton反应的研究表明一,H是影响氧化效p果的最重要的因素之。般认为在酸性条件下的氧化性最强,而在中性和碱性环境中,无法催化产生径基自由基。iM但对于不同的反应体系[],反应最佳H差别较ip大,Rvas等通过试验发现对于某些多,在中性条件下去除效果最好环芳香轻、胺等。此外,反应的pH不仅对反应效率有着至关重要的影响一,并且还间接影响了药剂的投加费用,因此有必要通过实验确定个最佳的反应pH值。为此,本文在反应时间为120min,也化用量为0.5mL/L,2+=n:nFe2:(吐化)()l,反应温度为室温的条件下,研究了反应初始pH对RO浓水COD去除效率的影响,实验结果如图3.4所示。 华东理工大学硕±学位论文第21页10070「1-__-:00率90一?(:〇0值■(去除A60--805。-。30-■〇_40W-〇-3020-20-10-101'111002.4.04.55.0.02.53.035pH图3.4反应初始pH对反渗透浓水COD去除率的影响Fi.3.4TheeffectofinitialpHonCODremovalg由图3.4可见,在其他条件保持不变的情况下,COD的去除率随着初始pH值的上=HCOD的去除率达到最大值53.3%。当H较低时COD升先增大后减小,在p3.5时,为p++(H-H去除率下降的原因是:1)浓度增大,加速式(31)所示的反应。与H2化反应生+2++?Fe£?的速率减小2H,()浓度增大成稳定的町办2],从而使&化与反应生成+iW一t3-2H(3)式()所示反应速率增加,或者说高浓度的也是种径基自由基清除剂;+U12+[]H-Fe浓度增大,会对反应(33)产生抑制作用,从而对催化剂的再生产生不利影+2+响;(4)H浓度<2.5时,Fe主要W[Fe化0)6产形式存在,后者与&化的反应速率很?慢,导致£?生成速率减少HO++一3-1HHO()2232-+-.一320H+H+e町〇()2++3+H一FeH0.-3化+202+2+H(3)至于H升高导致COD去除下降的原因则有:(1)pH>4时,反应液中会产生氯氧piWt’‘(2)OH的氧化电位随化铁沉淀,既抑制了OH的生成,又抑制了催化剂的再生;1UW[WHHH升高而下降(3)H升高加速了202分解成〇2和20的速率。p;p2+3.4.4n(H2〇2):n(Fe)比值对COD去除效率的影响2+一nH〇与ne在最佳pH选定后,另个需要确定的影响因素便是(22)(F)的比值。在2+enton试剂氧化过程中(Fe)的用量,而矿化率直接与氧化F,反应速率取决于催化剂’OH的浓度过剂化2化)的浓度有关,但是。虽然也〇2在溶液中浓度的增加可W提高 第22页华东理工大学硕±学位论文3-4?量的H2化会发生式()中的反应,使本己生成的具有氧化能力的£?与之反应后生2+?成氧化能力相对较差的H02,Fenton氧化的。而Fe作为催化剂影响了处理效果,投一2+2+加定量的Feレッ有效促进?0H的生成过量的Fe可,但是不仅会使铁泥量増多、污泥2+,-处置费用增加,而且过量Fe的也是OH的清除剂,见式(35)。■0H+H0一H0-+H03-42222()2+3+-.化+OH一Fe+OH-5(3)nisi李亚峰等采用Fenton试剂法处理质量浓度为llOmg/L的苯齡废水,在H2O2投=m加量为12.76mmol化,pH3.0,常温,反应时间30in的条件下,通过改变硫酸亚铁2+的投加量改变n(H2〇2)与n(Fe)比值,考察其对COD去除率的影响,发现n(H2〇2)与2+n(Fe之比的最佳值是20/1,此时COD的去除率达86.30%,苯酷去除率达99.31%。而)W2+等在采用Fenton氧化法预处理餐饮废水时,发现nH〇:nFe最佳值为1张凤娥22.8。()()2+显然:F,不同反应体系n(H2化)n(e)最佳值差异很大,必须通过试验确定适宜的2n(H2〇2):n(Fe^t。为此,本文在初始pH为3.5、H2化用量为0.5mI7L、反应温度为室2+温、反应时间为120min的条件下,通过改变硫酸亚铁的用量改变n(H2〇2):n(Fe)值,考2+F察了n(也〇2):n(e比值对反渗透浓水COD去除效率的影响,实验结果如图3.5所示。)80r1001-90-■■bCOD__70值?COD去除率lITmlP0IJHHmHHmKmQ1:21:12:13:14:12+nH〇:nFe(22)(l2+图3.5n(H化):n(Fe)比值对RO浓水COD去除率的影响"Fig.3.5Theeffectofrtieratioofn(H2〇2)化n(Fe)onCODremoval2+但由图3.5可见,随着n(也化):n(Fe)比值的增大,COD去除率逐渐增加,当n(H2〇2);2+2+nFe>2:1时,COD去除率反而随n战&):nFe比值的增大而减小。在H2化用量不()(()2+变的前提下,增加n(H2〇2):n(Fe)值,实则上就是减少硫酸亚铁的用量。硫酸亚铁作为双氧水分解生成哲基自由基的催化剂,其用量对有机物的去除效果至关重要。当FeS化用量太低时?D去隐效果FeS〇,哲基自由基(〇巧的生成量也随之降低,从而影响CO;而4 华东理工大学硕±学位论文第23页变成径基自由基的清除剂也会降低氧化效果。用量过高,过量的亚铁离子2+=D值为i120min3>:nFel:l,反应后废水剩余CO图.5还可^^看出,当n(H2〇2)()时2+HF=:120min,〇:ne2l时,反应39mg/L,对应的COD去除率最高为%.7%。而n(22)()2+=55n:40m/LCOD去除率为:nFell.6%,与也〇2)后废水剩余COD值为g,对应的(()一条件下的COD去除率基本相同,但两者硫酸亚铁用量相差倍。综合考虑COD去除效2+HFe2:1比较合适。即用果,认为把n(2化控制在、药剂费用及含铁污泥处理费用州)Fenton试剂氧化法处理己内醜胺企业的艮〇浓水时,最佳的双氧水与硫酸亚铁摩尔比2+21。n:nFe是:[〇电〇2)()];3.5.4也化最佳用量的确定D的化学计量关系除1COD理论上需要2.13过氧化根据过氧化氨氧化CO,去gg117【]LRO浓水需要消氨把COD约为100m/的RO浓水降解到50mg/L,理论上每升,g耗106.5mg过氧化氨,折合到30%的双氧水约为0.32mlVL。但是在实际的废水处理过COD大小有关外、,还受到废水中有机污染物的性质程中,也化的用量除了与废水的iH0的有效利用率并不可能达到100%。因此,组成[i?及反应条件等多种因素的影响,即22过氧化氨的实际用量仍需通过试验才能确定。为此,本研巧在估算出过氧化氨理论需求量的基础上,考察了过氧化氨用量对COD去除效果的影响。试验时同步改变双氧水和2+F=硫酸亚铁的投加量,使保持n(H2〇2):ne2:l保持不变。试验在室温下进行,各组试()53。和nOmin.6所示验的初始pH和反应时间均为3.,实验结果如图100-r— ̄c〇D值-cod去除率#h]王80-80-70—709A-之60-60丫""一?-—JT令40啡。…/-830-30〇U-20-20-101011ii1101I00.00....0..809.10.2030405067H0投加量(mL/L)22图3.6H;化投加量对反渗透浓水COD去除率的影响Fig.3.6TheeffectofH2O2doseonCODremoval2+H=D去除率随从图3.6中可W清楚地看出,在n(2〇2):n(Fe)2:l的投加比例下,COO.SmIVL时COD的去除率达到最大着双氧水浓度的增加而増加,当也化投加量增加到 第24页华东理工大学硕±学位论文?—1544%值(.)。之后继续増加双氧水的用量D,CO的去除率反而略有下降。也就是说在H2化投加量达到0.5mL/L么前.,随着H2化的增加,溶液中的OH的量也随之增多,使得氧化效果有所提升,COD的去除率保持上升的趋势,但是H202投加量超过0.5mL/LW后COD的去除率并没有提升H=〇,反而当2〇2〇.8mL/L时,COD去除率降为46。.7/〇这是因为H2&本身也是疫基自由基的清除剂,当双氧水用量太大时,巿化与Fenton氧化系统中产生的’OH反应?,生成氧化能力较低的H化,使得在相同的氧化时间内COD的去除效果变差。因此,用Fenton试剂氧化法处理己内醜胺企业的RO浓水时,最佳的双氧水投加量是0.5mL/L。3.4.6反应温度的影响反应温度控制着化学反应的速率。通常,反应温度上升,反应速率随之加快。但是,对于一个复杂的反应体系,温度升高不仅加速主反应的进行还会加速副反应和相,同时关逆反应的进行。对于Fenton反应.,升高温度加快反应速率即加快了OH生成速率,因此污染物的去除效率也能够提高一。但是,当温度上升到定程度时H化热分解速率,2加快,许多逆反应、副反应也会加剧=,反应效率就会有所下降。为此,本研究在初始H3p.0、2+&〇=2用量为0.5mlVL、n(H2〇2):nFe2:l的条件下(),考察了反应温度对COD去除效果的影响,实验结果如图3.7所示。120丄、「口〇。-?.IA巧10C■至缸C1心60-含ik ̄I■U40-20-I111i0I0306090120UO反应时间(min)图3.7反应温度对反滲透浓水COD去除率的影响Fig.3.7Theeffectof化action化mpera化化onCODremoval。由图3,.7可见反应温度越低,COD值下降越慢,温度低至1〇仁时,COD值下降°十分缓慢,说明低温不利于Fenton反应的进行-7还可。图3看出,虽然室温(20C左‘右)条件下初期反应速率较35C时慢,但当反应时间超过90min时,两者的COD值几乎完全相同,即在通常情况下,可通过适当延长反应时间来弥补温度下降带来的不利影响(温度过低时除外)。对于较大规模的废水处理工程而言,希望通过加热来提高废 华东理工大学硕±学位论文第25页实的,工程设计时应充分考虑季节变化带来的气温水的温度,从而提高反应速率是不现。变化给废水处理造成的不利影响,应依据冬季水温确定反应器的水力停留时间3.4.7吐化投加方式的影响一一Fenton试剂氧化的批式实验时氧水的投加方式般有如下两种;①次在进行,双一次性加入反应器,即将反性投加;②分批投加,即在反应开始时将反应所需的双氧水一一一份先加入份,待,然后间隔定时间投加应所需的双氧水分成若干份,反应开始时一一,最后份双氧水投加完后,再继续反应段时间。从现有的研究报道来看在双氧水用一次性投加。原因是,量及其他反应条件均相同的条件下,双氧水分批投加的效果要优于一,而双氧水本身也是姪基相对于分批投加而言,次性投加时反应巧期双氧水浓度过高?〇?被双氧水所消耗自由基的清除剂,使得芬顿氧化处理效率降,不可避免地会有部分Fenton试剂氧化法预处理高浓度难降解废水,所低,由于双氧水的用量相对较大。在用—?化40.5/L。mL,W次性投加和分批加的差异尤为明显但本研究双氧水用量很低,仅H这种低剂量双氧水的投加方式是否会影响COD去除尚不清楚,故本文在反应初始p2+为3.0,也〇2用量为〇.5mL/L,n(H2〇2):n(Fe)为2:1,反应温度为室温的条件下,考察COD去除率的影响3-8。了H,实验结果如图所示2化投加方式对120r—1100次IIS*?2_y||^次 ̄380次-IUV"-^*■40*B:^^iA20—?'*I—<<00306090120150反应时间(min)3COD图.8双氧水投加方式对反滲透浓水去除率的影响Fi.3.8Effectof化efreuenciesofdosingH2OonCODremovalgq2"""一25m5mL/L双氧水是将0.L/L3次性加入0.;次图.8中1次巧示在反应开始时""一一0m入3in后加;次是将双氧水均分成二份份在反应开始时加入,另份反应1,Ll1m/L入0.2mL/L,10min0.2mL/、0.2mVL和0.L,反应开始时加.5mL/L双氧水分成00Lin.1mL/L。从试验结果来看(参见图3.8),后再加入.2m/L,再过10m加入余下的0双氧水投加方式对COD去除效果影响不大,这可能是由于本试验双氧水总的投加量很一次性加入反应器。因小,也不会对磨基自由基产生清除作用,即使在反应开始时将其一此,次性投加双氧水。,为简化实验操作本试验选择在反应开始时 第26页华东理工大学硕±学位论文3.4.8Fenton氧化工艺运斤成本估算由上可知,用Fenton氧化工艺处理民0浓水在技术上完全可行的,但该技术能否在实际工程中得到应用,关键还在于其运斤成本是否在合理的范围内。为此,根据实验过程中的药剂消耗等对Fenton工艺的运行成本进行估算,结果如表3.2所示。由表3.2可见,用Fenton试剂氧化工艺处理浙江某己内酷胺生产企业的RO浓水时,中和消耗的氨氧化化钢的费用占比最大,约占运行成本的39%,其次是过氧化氨,约占一n运行成本的26%。显然,这药剂费用占比与大多数Feton氧化过程不同,因为对大一多数Fenton氧化过程而言,过氧化氨的费用占比最大。导致远现象的原因可能是该废,导致酸碱消耗量偏大水的pH缓冲能力较强,且氧氧化钢的价格相对较高。工程上可,Fenton工艺处理R0浓水的运行成本。[^考虑用石灰代替氨氧化钢(^便降低氧化32表.Fenton氧化工艺的药剂成本Table3.2TheoperatingcostofFent:onoxidatio岛process费用项目单价(元化g)运行成本(元k/m(g)H2O30%0.550.90.6052(),药F巧047H200.670.5(U35齐I」5352硫酸(98%)0.690.10.NaOH30%1.170.780.913()b铁泥处置0.440.30.132合计2.337一注:药剂价格均为市场价,铁泥含水率按40%计,并按般固体废物处置3.5本章小结采用Fenton试剂氧化法处理浙江某已内醜胺生产企业废水深度处理系统排出的民02+浓水,考察了废水初始阳、催化剂Fe与氧化剂战〇2的比值、&〇2的用量、反应温度W及双氧水投加方式等因素对RO浓水COD去除效果的影响:,得到W下结论(1)采用Fenton试剂氧化或Fenton试剂氧化与生化组合技术处理浙江某已内酷胺生产企业废水深度处理系统排出的民0浓水,可W将该RO浓水的COD处理到50mg/L—《189-的限值W下,达到了城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB182002)级A标准。(2)Fenton试剂氧化民0浓水的适宜条件唐初始pH值3.0、H2〇2投加量0.5mL/L、2+n(H2〇2):n(Fe)2:l、反应时间120min;吐〇2投加方式对COD去除效果影响很小。3(3)在最佳条件下,采用Fenton试剂氧化法处理RO浓水的运行成本约2.34元/m。 华东理王大学硕±学位论文第27页第4章臭氧氧化法处理反渗透浓缩水4.1前言由上一章可知enon试,Ft剂氧化法可把己内醜胺废水深度处理过程中产生的民0一F浓水COD降解到符合《城镇污水处理厂水污染物排放标准》级A标准,但enton试一。剂氧化过程会产生大量含铁污泥,处置非常困难特别是随着环保法律日趋严格,些地方已将Fenton氧化法处理化工废水时产生的含铁汚泥认定为危险固体废物,导致含铁污泥的处理费用大幅度增加,Fenton试剂氧化工艺的运行成本也会显著增加,使该工艺的工程应用受到了很大的限制,迫切需要研究开发不产生或少产生固体废物的R0浓水高级氧化处理技术。在众多的高级氧化技术中,臭氧氧化在废水处理工程中的应用仅次en一于Fton试剂氧化,且般的臭氧氧化过程不会产生固体废物(催化臭氧氧化过程会产生少量的废催化剂)。故本文研究了臭氧氧化法处理R0浓水的技术,考察了pH值、催化剂种类、催化剂用量、臭氧流量和反应时间等因素对臭氧氧化效果的影响,获得了适宜的臭氧氧化法降解R0浓水COD的工艺条件。4.2试验材料4.2.1水样来源及水质试验所用的反渗透浓缩水与第H章相同,取自浙江某己内酷胺有限责任公司二级生98 ̄m/。化出水深度处理与回用系统,COD值在108gL4.2.2主要药剂与仪器设备,?试验用化学试剂主要有FeS〇47电0、CuS〇45H20、MnS〇4、KI、NaS2〇3、NaOH、SO。H24等,送些化学品均为国产分析纯-0试验用的WP1催化剂是由上海水合环境工程有限公司提供的球型颗粒催化剂,该催化剂的粒径约为5mm。4.2.3仪器设备 第28页华东理工大学硕±学位论文表4.1实验主要仪器设备及作用Table4.1Instrumentsandtheirurseppo实验仪器名称及型号厂家作用-电子分析天平梅特勒巧利多仪器(上海)有限公司称量药剂.,精确到00001gOW-4TB型氧气发生器上海康特环保科技发展有限公司为臭氧发生器提供氧气KT-SOZ--YB10G型臭氧发生器上海康特环保科技发展有限公司提供臭氧DDSJ-308A型电导率仪上海精密科学仪器有限公司测定废水的电导率、TDS+PHS-3C型精密H计上海世义精密仪器有限公司调节废水Hpp4.2.4试验装置本试验臭氧氧化包括均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化,均相傕化臭氧氧化反应器如图4.1所示。该反应器为自制的圆柱形玻璃反应器,内径为10cm20cm,高为,一在反应器的上部有4个接曰一,其中个是臭氧入曰(它通过根垂直的、末端带有砂抵曝气板的玻璃管向反应器中提供臭氧一),个是臭氧尾气出口(可与装有KI溶液的洗气一瓶相连一,测定尾气中的臭氧浓度)曰;另外两个个为取样口,个可W插入pH电极,用于在线监测反应过程中pH值的变化。LL1|可白員/I^I.I'I1,7〇〇〇6??1I1&?〇IIII?■剛〇eo〇?_?〇〇〇〇?2二?一=目A=I1341氧气发生器,2玫璃转子流量计,3奠氧发生器,4反庭瓶,5舞筒6PH,计图4.1均相催化臭氧氧化的反应器Fi.4.1Thehematicdiaramofhomogscggeneouscatalyticozonation4图.2所示的是非均相催化臭氧氧化反应器。该反应器的内径为5cm,高为80cm。进气口在反应器的底部,臭氧通过砂芯曝气板进入到废水中。 华王大学硕±学位论文第29页东理中诉MH巧化剂m」—_」*1L1I。。2。。口圓T_134123舆氧发生器,4反皮巧氧与《发生塞,教璃辑子流虽计,42图.非均相催化臭氧氧化反应器iiFThhmaicdiaramofheteroeneousca化ltcozonatoni.4.2escetggyg4.3试验方法4.3.1均相催化臭氧氧化试验将调节好pH值的民0浓水加到图4.1所示的反应器中,用娃橡胶管把臭氧发生器一制氧机和臭口连接在起,然后依次打开的出口与反应器的臭氧入,加入适量的催化剂一其始臭氧氧化反应定时间从取样曰取出少量水样,并测定,每隔氧发生器的电源,开COD、BOD等指标。臭氧的流量可通过安装在臭氧发生器上的转子流量计进巧调节,实验时将整套试验装置和控制。为了防止从臭氧氧化系统中泄漏的臭氧危害人体健康电源之前先打开通风栖的电源,待臭氧发生器电源关闭置于通风涵中,在开臭氧发生器3min后再关闲通风栖电源。.2非均相催化臭氧氧化试验4.3民0浓水-01负载型催化剂,然后从反应器上端将WP在图4.2所示的反应器中充满(,倒入民0浓水注意:不能先充填催化剂颗粒否则催化剂颗粒有可能因撞击反应器底部而破碎。),催化剂颗粒在民0浓水中浸泡2化,排出反应器中的R0浓水(这样做的目的是消除或减小催化剂颗粒吸附作用的干扰。)。然后在反应器中重新加入新鲜的RO一起浓水口与反应器的臭氧入口连接在,然后依次打开,用旌橡胶管把臭氧发生器的出一,,每定时间从取样口取出少量水样制氧机和臭氧发生器的电源,开始臭氧氧化反应隔并测定其COD、BOD等指标。 第30页华东理工大学硕±学位论文4.4分析方法COD采用国标重络酸钟法测定,BODs采用稀释接种法测定,色度采用稀释倍数法测定。4.5结果与讨论4.5.1催化剂的筛选催化臭氧氧化可分为两大类,即均相催化臭氧氧化(利用溶液中的金属离子作催化剂)W及非均相催化臭氧氧化(利用固态金属、金属氧化物、负载于载体上的金属与金s^i属氧化物等作催化剂)。Andreozzi等在酸性条件下用臭氧氧化乙二酸时,发现单独的2+乙二酸Mn一臭氧并不能降解,但是在加入W后降解效果迅速得到提升,通过进步的研究得出了如下降解机理:2++4+—+〇+甜+〇牛〇(4-Mn3施晴1)24+2+3+—+n(4-廊M2Mn2)3+.-+—-MnnA〇2MnA〇2(43)()n-2+一A〇+A〇n-A〇-Mn2Mn144)()n()2(-+一,+0+H+〇+-A032C〇22OH(45)=3 ̄此外他们还发现在pH.04.0时,Mn〇2的存在能够使得石隆酸的消失速率加快,有利于氧化完全。itW催化剂的加入不仅提高了反应速率而且也对臭氧氧化的效率起到促进的作用。is在催化剂的催化作用下?〇比其与有机物反应时的速率tw,产生氧化能力比〇3更强的69?常数通常为1〇1〇/Ms。催化剂的性能与其自身的性质及有机污染物的种类密切相关。因此采用何种催化剂需要通过试验来筛选。-本文比较了硫酸亚铁、硫酸铜三种常用均相催化剂和WP01、硫酸铺等负载型催O浓水的效果。H80、H种均相化剂催化臭氧氧化处理R实验条件为初始P.催化剂投加量均为Ig/L、非均相催化剂装在反应器中的装填高度为10cm。臭氧流量为2000mL/min、反应时间20min,试验结果如图4.3所示。 华东理工大学硕±学位论文第31页■COD去除率COD值70100广]-60-圓■-記80翊ItlilJ+h^n2CuWP-01无催化剂MFe不同催化剂4COD去除效果的影响图.3不同催化剂对Fi.4.3Effectof化eca化化typesonCOD化movalg岭在催化臭氧氧化结束时,各组溶液的pH均有下降。因此在停止臭氧氧化后将pHCOD的测定eS、CuS〇。调节为中性再进行。调节pH后,F化4均有明显的絮体沉降而一且试验还发现S〇作为催化剂的组,溶液的颜色有黄色变浅再变为深栋色,,WMn4直至反应结束,生成了沉淀Mn〇2。由图4.3可W看出,无论是均相催化剂MnS化、FeS〇4、WP-,CuS〇4溶液,还是01负载型催化剂都要比不加催化剂的臭氧氧化效果好。反应2+2+2+20min后不加催化剂的臭氧氧化过程COD去除率仅38.9%。而Mn、Fe和Cu为〇-OD的去50.0%、巧01负载型催化剂进行.3/〇和47.2%,WP催化剂时,C除率分别为FeS〇>CuS〇>臭氧氧化过程COD去除率为53.7%。四种催化剂的催化效果依次为:44一-COD去除率最高1>。显,方面可能是0然(eS〇4作WPMnS〇4,UF催化剂时废水的2+F‘因为e的催化效率最高,能够在相同时间内使臭氧产生更多的OH,从而提高了有机一方面可能是反应结束加碱中和形态的新生态FeOH具有良好的混凝物的降解率,另()3D-FeS〇作用。虽然WP01负载型催化剂的催化效果不如4和CuS〇4,,去除了部分CO-定性高但是WP01负载型催化剂具有稳、不易流失、无需后续处理、可循环使用等优工程应用的前景-。为此FeS〇催化剂和WP01负载型催,本研究选择4势,具有良好的一步的研究。化剂做进,并优化这两种催化剂催化臭氧氧化的工艺条件4.5.2催化剂投加量的影响Leube^W等研究表明,催化剂投加量越多,?〇!!的产生速率越快,催化臭氧氧化g。的效率就越高,成本控制是限制使用何种工艺与条件的重要因素。在实际的工程应用中催化剂投加量的増加使得药剂成本升高,并且也会使后续处理的费用随之增加。=LH8、000m/min、反应时间为了优化催化剂的用量,本研究在初始p臭氧流量为2 第32页华东理工大学硕±学位论文25min的条件下考察了硫酸亚铁用量对R0浓水COD去除效果的影响,试验结果如图4.4所示。120「咖〇+lL*1.5一2L辈g/g/g/100I、20-<IQ1IIIi051015202530反应时间min()图4.4FeS〇4用量对COD去除效果的影响Fig.4.4TheeffectofFeS〇4doseonCODremoval由图4.4可见,催化剂用量越大氧化效果越好,当催化剂用量为化5化时,通臭氧g25mm后,RO浓水的COD为53mg化,相应的COD去除率约为45.9%。提高催化剂的?1L,反应开始时的降解速率有所提升2/5min用量后。当催化剂用量为g时,通臭氧1后,民0浓水的COD值基本相同,这说明催化剂用量达到13/^:1后,继续增加催化剂用量对提高臭氧氧化效果没有作用,相反催化剂本身的费用及后续污泥的处置费用均会増加,因此催化剂硫酸亚铁的适宜投加量为Ig/L。4.5.3催化臭氧氧化对反渗透浓缩水可生化性的影响催化臭氧氧化不仅可[^对废水中的有机物进行有效地降解,还可改善其可生化性。本文考察了臭氧氧化(无催化剂-)、F巧〇4催化臭氧氧化和WP01负载型催化剂催化臭氧氧化过程中反渗透浓缩水可生化性的变化,结果如图4.5、4.6及4.7所示。 华东理工大学硕±学位论文第巧页1200.30「]-100、0.巧-80-X0.20>^-^--0£60.巧合§。_-.40—4—COD-Ht-B010/C^-20y0.05^'I11?00.00051015202530反应时间min()4(无催化剂)图.5臭氧氧化对反渗透浓缩水可生化性的影响Fi.4.5Theeffectofozonationon化ebiod巧radabilitofROconcentrate(wi比outca化lyst)yg1200.30「「-1000.巧--080\.20_--600.巧客I?u--040/.10-->-COD-?B/C.20-/0.05L**'0I11000051015202530min反应时间()2+图4.6臭氧氧化对反渗透浓缩水可生化性的影响(Fe催化剂)"ffecofradabiliofROconcentra化FascatalstFozonaion化b化detey)i.4.6Theettonegy(g 第34页华东理工大学硕±学位论文-—^COD?-B/C120r0.35]-0.30100^—\/0.2580-\y ̄-0言.20一^?--§/0."U40-/-/0.1020-0/.05I'*''*」00.00051015202530反应时剛min)4-图.7臭氧氧化对反渗遮浓缩水可生化性的影响(WP01负载型催化剂)F-i47Theffecofozonai化biradabilifROncnraWP1ilg..ettononeodetyocoette0artceasg(pcaalstty)由图4.5可W看出,在无催化剂的情况下,RO浓水经臭氧氧化20min后,B/C由0.03提高到0.224.6及4.7可^,在使,RO;有图文看出用催化剂的情况下浓水经臭氧氧?化20mm后B/C分别上升至0.28和0.33。其原因是反应过程中〇3和OH与废水中的有一机物反应,使COD下降。同,其中部分难生物降解的机物直接转化成了C化和&0时,也有部分难生物降解的有机物转化为易生物降解的有机物,使BOD;的绝对值增加,B/C随么上升。至于有催化剂条件下,B/C比增加幅度比无催化剂时大,主要原因是在,臭氧直接氧化为主。而在有催化剂的情况下没有催化剂的情况下,会产生氧化能力‘57更强的OH。此外,由图4.、4.6和4.还可W看出,将臭氧氧化时间从20min延长至.25mm,B/C非但没有増加,反而略有下降,这可能是因为〇3和OH继续将之前氧化生成的易生物降解的有机物氧化成C化和&0,从而使得溶液的BODs下降。所W,如果用臭氧氧化法处理民〇浓水的主要目的是改善其可生化性,必须合理控制氧化程度,不是臭氧氧化时间越长(或臭氧通入量越大)越好,如本文涉及的的民0浓水臭氧氧化时间就不宜超过20min。4.5.4初始pH对催化臭氧氧化的影响122一H[1。H<4时p值是催化臭氧氧化反应的重要影响因素般认为,p,臭氧分子对有机物进行直接氧化。当pH>9时,臭氧在Of的存在下生成大量的径基自由基,此时为间接氧化。当4《pH《9时,这两种反应机理同时存在。不仅如此,pH对催化剂的表一面性质也有定的影响,催化剂在不同酸碱度的溶液中的表面活性差别较大因此考察了初始pH对COD去除率的影响。 华东理工大学硕±学位论文第35页-0比较了不用催化剂和投加WP1负载本试验在臭氧进气浓度和流量相同条件下,型催化剂两种工况下R0浓水初始)H值对COD去除效果的影响,结果如图4.8和图4.9I所示民0浓水4.10所示。。臭氧氧化过程中pH值得变化如图120「100帽""。-4020-I<!IQII051015202530反应时间min{)-?-=—===X—=61pH4mpH:^pH8pH10^6pH12图4.8初始pH对臭氧氧化的影响(无催化剂)F4TheeffeiniialHonzonationrocesseswi化outca化lstig..8ctoftop(y)p120r10。I、。80-r-。40-20-''*0I0510152025反应时间(min)————=4g-=6H=8KH=10^pH=12pHpHpp4H()图.9初始p对臭氧氧化的影响负载型催化剂H-Fi49TheefectofinitialonozonationrocessesWP01..pp()g 36第;页华东理工大学硕±学位论文14「口****10HHHK8X*46 ̄1?■..4##^2-I'1101'0510152025反应时间min()—=4—=6—-A—=8—^=—^=pHpHpH>pH10pH124.10臭氧氧化过程中反应液pH的变化情况Fig,4.10ThechangeofpHvalueduringozonationprocess由图4.8可见,随着巧始pH的不断升高,COD的去除效果也随之提升。pH值升高到12时,COD的去除效果最好。这是因为当pH逐渐升高时,系统中的Of也逐渐増多一,般认为臭氧在碱性条件下会发生如下的链反应〇+—2.0H+0-3世02(46).一-?-03+0H02+H02(47)+*一+H0一>H-00H(43+02208)2+H0—+*-0322020H(49)2—+H4-0HOO(10)222?£?生成,因此高pH有利于比臭氧氧化能力更强的使得整个系统的氧化性能増强,COD的降解效率提高。比较图4.9和图4.8不难看出H条件下两者COD值随反应时间延长而,不同初始p一-逐渐下降的规律基本相同。但pH对WP01负载型催化剂组氧化效果的影响并没有不一一-0加催化剂的组明显,这可能是因为WP1负载型催化剂组在pH较高的条件下产生一,?〇扎导致OH之间相互碰撞,这了过量的,发生了互相浑灭部分経基自由基并没有一组好与废水中的有机物发生反应,其反应式,导致降解的效果反而没有不加催化剂的1如下[呵?.一-OH+OH〇(411)也22H0—H0+0(-2222241)有研究表明臭氧氧化的过程中会将一部分大分子有机物氧化为有机酸这部分有机酸会使溶液的pH下降。由图4.10可见,臭氧氧化过程中民0浓水的pH值随着氧 华东理工大学硕±学位论文第巧页,化反应的进行有下降的趋势,初始pH为12的溶液在反应结束时pH下降了1个单位其他几组pH值的变化都小于1个单位。这有可能是因为原水的COD本来就比较低,,H在臭氧氧化的过程中生成的有机酸较少,再加上民0浓水本身的缓冲能力较强使得p值的变化较小。综上所述,pH的升高对臭氧氧化过程起着促进的作用。但是本文处理的民0浓水 ̄H值调高结束后必须加酸将废水初始pH在78,如果在臭氧氧化之前加碱把p,在反应的pH调节回中性才可^^排放或进行生化后处理,这样既増加了酸碱的消耗,又无形中增加了废水的盐分,很不经济。综合考虑pH调节和臭氧氧化效果,认为初始pH值为8。左右的反渗透浓水,在臭氧氧化前无需进行pH的调节45-01负载型催化剂的稳定性.5.WP-提高反应效率WP01负载型催化剂的优势不仅能够、加快反应速率、减少固废处置加成本-工程中。WP01负载型费用,减少催化剂的投催化剂能否在,它还可W重复使用得到应用,除了要有良好的催化效果W外,还必须具有良好的稳定性。反之,如果稳定P-价值。为此,考察了W01负载型性不佳,短时间内就要进行更换,也没有多大应用一-催化剂的稳定性01负载型催化剂的反应柱中加入定量的民0浓水,,即在充填有WP一止反应民〇浓水,重定时间的臭氧,停,排干臭氧氧化过的然后通,关闲臭氧发生器一COD、计算COD去除率.11复下批次试验,结果如图4。测定每个批次氧化前后的所示。100120「1圓-团?-i〔QD圓Im去除率90-100-30-7080S-60窒-6。-5。II0-40邮。40-30-2020--10I!1—IS101005101520253035WP-01催化剂的使用次数4WP-01图.11负载型催化剂的稳定性Fi411Thestabi-01iclecalltofWPart化st..iyygp-130由图40个批次,出水COD值和COD.11可W看出,WP负载型催化剂重复使用 第38页华东理工大学硕±学位论文去除率波动都很小,说明该负载型催化化剂的活性没有下降。但是,因实验条件的限制,本文催化剂重复使用试验进行的时间偏短,尚无法确定该催化剂的半衰期或使用寿命,建议在工程化之前进行连续中试研究一,方面通过中试获得臭氧氧化处理民0浓水的工一-程设计参数,另方面通过长时间的中试评价WP01催化剂的半衰期或使用寿命。45..6臭氧流量的影响催化臭氧氧化的过程中-,臭氧通入废水中并与催化剂进行反应,这之间存在着气-固的传质心6]液、气,这部分的传质速度影响着整个催化臭氧氧化反应速率的快慢。气液的接触面积、气相与液相的臭氧浓度、气液之间的接触面积W及液相的臭氧浓度都会对臭氧进入溶液的传质速度产生影响。臭氧在水中的溶解度很小,臭氧从气相进入液相的传质阻力主要集中在液膜一侧。臭氧流量的变化必然会改变液相的扰动程度,进而对臭氧从气相至液相的传质W及臭氧氧化反应速率产生影响。因此考察了臭氧流量对催化臭氧氧化效果的影响,结果如图4.12所示。一—m—120?lOOOmL/in1500mL/min「— ̄ ̄100mm—.*nmfc2000L/iw2500mL/inI60-u40-20-'101105101520反应时剛min)图4.12臭氧流量对COD去除效果的影响(无催化剂)Fi,4.12Theeffectof打OWonCODrlgozoneemova由图4.12可1^^看出,随着臭氧进气流量的増大,臭氧氧化的效果呈现先变好再变差的趋势。当臭氧进气流量达到2000mL/min时,溶液中剩余COD值最低,臭氧的氧化效果最好。送是由于臭氧的进气量增加,使得臭氧气体对溶液的揽动作用加剧,气液间一充分接触,液膜阻力减小,对臭氧从气相到液相的传质起了促进的作用。另方面,对同一台臭氧发生器而言,气量的增加,单位体积气体中臭氧的含量会随之下降。为了验证这点,本试验通过调节臭氧发生器的流量计,测定不同流量下的臭氧浓度,结果如图4。.13所示有图4.13可^^看出,臭氧发生器产生臭氧的浓度随着流量的增大而逐渐减小,因此气相中臭氧浓度随之减小,也会对氧化效果造成不利的影响。因此在臭氧的进气流 第39页华东理王大学硕±学位论文,使得COD的去除效果量小于2000mL/mm时进气量的增加加快了气液间的传质速率后,臭氧浓度减少成为了影响反应进程的主得^提升。当臭氧的进气流量超过这个值1^L/mm要因素(浓度的减少)而降低。因此选择2〇〇〇m,COD的去除效率随着流量的增加的臭氧流量较为适宜。100「90、80一<70-县60-^聪50-?-爱40?城30-20-10-**'^0I1000巧002000巧003000进气流量(mL/min)图4.13臭氧发生器出气流量与出气〇3浓度的关系Th打OWconcentrationFi.4.13erelationshipbetween〇3and〇3g4.5.7臭氧氧化运行成本估算催化臭氧氧化工艺处理民0浓水在技术上是完全可行的,但该技术能否应用在实际运行成本是否在合理的范围内。为此,根据实验数据对运行成本进行工程中,还在于其估算。、进气和尾,可W计算出反在催化臭氧氧化的过程中,根据臭氧流量气的臭氧浓度COD的比值可W用下列公式来表示:应消耗掉的臭氧量,臭氧的消耗量与???-S=-AT/ACODV(413)r/CODCCl(in〇山)Q()式中:Sr/COD为比臭氧消耗量,g/gm/LCC代表进气和出气臭氧浓度,g。与cut分别iQ为气体的流量,L/minAT为臭氧氧化时间,minm/LACOD为氧化前后的COD变化量,gLV为废水体积,i^-(413)中Cn的入臭氧氧化反应器的〇3浓度相对稳定,式i在批式试验过程中,进41值可W根据臭氧的实际流量直接从图.2中读取,但臭氧氧化反应器尾气中化的浓度-比较。为了着反应时间的延长而增加,即式(413)中Ccut是个变量是不稳定的,它随一准确的估算臭氧的实际消耗量,本试验采用规量法测定了个反应周期臭氧氧化反应器 第40页华东理王大学硕±学位论文一.14)尾气中化浓度随反应时间的变化(参见图4,然后根据实测结果估算出个反应周-13期内臭氧氧化反应器尾气中化的平均浓度,并此平均值作为式〔4)中Ccu。t值= ̄由图4.13与4.14C./L、C51.8m/L020inin可知i?539mg〇u尸g(尾气中〇3的平均浓度),试验中的水量为0.5L,进气流量为2L/min,反应进行20min,去除COD约为40mg/L,-=-xxx=据式(413)得比臭氧消耗量Sr/COD3.951.8220/4〇〇.54.2〇/COD口)()g3g按臭氧发生器生产每公斤臭氧耗电量为16KWh,每KWh电费按当地标准0.72元计:,净化尾气所需费用按电耗费的10%计。故臭氧能耗费用36]=1.1x〇.72x16x4〇x4.2x1〇/1〇2.13元An55「S53-^.?E璋49-547-邮*''45*'05101520臭氧氧化时间(min)图4.14最优条件下臭氧尾气浓度的变化F414^i,.The地aneof〇3concentiationinoffasggg46本章小结采用催化臭氧氧化的方法对反渗透浓缩水进行处理,考察了不同种类催化剂、催化剂投加量、初始阳值、臭氧进气流量等对COD去除效果的影响W及臭氧氧化对民0浓水可生化性(B/C)的影响。得到W下结论:(1)催化剂的催化效果依次为;FeS〇4〉CuS^>负载型催化剂>MnS〇4。RO浓水经臭氧氧化处理后出水COD值<50mg化,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》—B-(G189182002)级A标准。(2)随着催化剂FeS〇4投加量的增加,COD的去除率先升后降,催化剂硫酸亚铁的适宣投加量约为Ig/L。(3)臭氧或催化臭氧氧化都能改善民0浓水的可生化性,使用负载型催化剂时,RO浓水可生化性改善更明显5mi/C.03.28。,反应n,B就由0提高到0一(4)废水巧始pH会对催化臭氧氧化效果有定的影响,总的来说废水初始pH值越高,COD去除率亦越高。综合权衡pH调节和COD去除效果,发现pH值约为8.0的RO浓水在臭氧氧化前无需调节pH值。 华东理王大学硕±学位论文第41页(5-)WP01负载型催化剂的稳定性较好,重复使用30次其催化剂活性没有下降,一但其半衰期或使用寿命仍有待进步考察。(6)通过臭氧氧化把浙江某己内酷胺生产企业废水深度处理过程中产生的RO浓3水COD降解到50m/L^下的电费约为2.13/m。g(元 第42页华东理工大学硕±学位论文第5章臭氧氧化-SB民组合工艺处理R0巧水的硏究5.1前言一COD上章的研究表明,采用臭氧氧化工艺处理反渗透浓缩水时,不仅能去除部分,。而且还能提高R0浓水的B/C,改善其可生化性不过,直接通过臭氧氧化把COD值约为lOOmg/L的RO浓水处理到COD《50mg/L的运斤成本较高。前述及,把高级氧一起化与生化处理有机地结合在,可W降低难降解废水的处理成本。为了尽可能降低一RO浓水的处理成本-SBR组合,本文进步探讨了臭氧氧化技术处理民0浓水的可行性和效果,,,即先通过臭氧氧化对RO浓水进行预处理改善其可生化性然后再采用SBR法进行生化后处理,实现COD达标排放的目标。52.试验材料与方法5.2.1试验材料5,.2.11接种污泥的来源本试验接种污泥取自华东理工大学污水处理站的SBR池。取回的活性污泥需要经过沉淀并撇去上清液后,再注入清水进行曝气,曝气时间为24h左右,再重复之前沉淀撇去上清液的步骤,沉淀后的污泥留作试验使用。5.2丄2试验仪器与药品、试验仪器主要包括:电热板、分析天平、数湿鼓风干燥箱、分光光度计、加热棒-+空气压缩气累、PHS3C数显pH计、DO测定仪等。试验药品主要包括;尿素、磯酸二氨钟、硫酸亚铁较、重络酸钟、邻菲罗嘟、硫酸、氨氧化钢、硫酸隶、硫酸银等,规格均为分析纯。5.2.2试验装置。本研巧中SB民反应器是由有机玻璃材料制成.1)SBR,其有效容积为2L(见图4池底部设有曝气头,空气由小型气累输入,通过调节曝气控制SB民池中DO的浓度。冬季时气温降低,为保持微生物活性,采用电热棒加热,将SBR反应器内的水温控制’C在20左右。 华东理工大学硕±学位论文第43页3 ̄ ̄7 ̄—-T| ̄27E:兰□8圭-1.气聚.3.进水4.曝气头,2流量计,,,5.电热棒,6.SBK池,7.出水,8.DO仪图5-1SBR反应器示意图Fig.5.1TheschematicdiagramofSBR5.2.3分析项目及方法51表.分析项目及方法Table5.1Analysisitemsandmethods序号分析项目分析方法1COD重铭酸钟法2温度温度计3阳阳S-3C+数显P计4DO溶解氧测定仪5MLSS、MLVSS重量法5.2.4试验方法H值的民0浓水直接加入充填有WP-0(1)臭氧氧化试验方法:把未调节过p1颗粒催化剂的臭氧氧化反应器中,控制臭氧进气流量2000mL/min,,通臭氧5min后排空RO浓水进行下一批次试验反应器中的民0浓水,然后加入新鲜的。收集每个批次的臭氧氧化出水,供后续SB民单元使用。(2)SB民生化处理试验方法:臭氧氧化反应器出水收集桶中加入适量的硫酸锭和。二氨、、200:5;1然后将此水倒入含有接种污磯酸钟,把废水的碳氮磯之比控制在一泥的SB民池中。SB民池的,其中曝气120min,,开始污泥的驯化培养个操作周期约化R池有效60min水和排水时间非常短,可忽略不计。每次进水和排水量均为SB沉淀,进 第44页华东理工大学硕±学位论文一B民体积的H分之。每天白天操作3个周期,夜间闲置。每个操作周期结束时,取S池上清液,分析其COD值。此外,还定期检测SB民池的MLSS、MLVSS、SV30、DO和pH等参数。5.3结果与讨论51.3.活性污泥的驯化图5.2为经过催化臭氧氧化预处理后的民0浓水在SBR池中降解的效果。臭氧氧化出水的COD基本保持在70mg化左右。开始几天,SBR的出水COD值较高,COD的去除率仅为20%左右,主要原因是取自生活污水处理站的接种污泥对水质与生活污水相差很大的民0浓水不适应。经过9天18个批次的驯化培养,接种污泥逐步适应了新的水质条件,所WSB氏出水的COD逐渐下降,并稳定在50mg/LW下,达到了《城镇污—》GB-水处理厂水污染物排放标准(189182002)级A标准。除了进出水COD外,试验过程中还测定了SB民池MLSS和SV30,结果如图5.3所示。SB民系统中MLSS的浓度在开始驯化的前五天呈现小幅下降,之后又稳步回升,并稳定在3000mg/L左右。MLSS在试验初期小幅下降是由于接种污泥取自W生活污水为主的污水处理站,而本试验的处理对象是民0水,虽说在进入SB民前民0浓水己经经过臭氧氧化预处理,可生化性也得了较大改善,但是其水质,特别是TDS浓度与生活一一些污水还是有较大差别,故接种污泥必须经过段时间的驯化培养才能适应新环境,不能适应新环境的微生物被淘汰,从而导致生化试验初期MLSS略有下降。通过对过程一 ̄中SV30的测定,计算出污泥SVI为99108mL/g。SVI值处在个较佳的范围,这说明本试验SB民池中污泥的沉降性能良好。80r1001—80.A6050-§!S40-m4D§3。-I-2010-QI1IIIIIIIIttItIIIItIIQ01234567891011121314巧1617181920巧R运行时间(d)—,^进水-_#(:00(■出水COD去除率图5-2经臭氧预处理的反渗透浓缩水生化降解效果F..etodatonafterozonatnig52Theffecfbiodegraiio 华东理工大学硕±学位论文第45页5100000「]"904--4-MLSS-*^SV30500-804000--70^-'巧00_60jg^^?一4??-.至3000-參命命?牛伞50A參?巧。。-顯j三兰三:記2000-之-20-1500-10'^'**1000I'0036912151821运行时间(d)图5.3SBR系统中MLSS与SV30的变化Fig.5.3ThechaneofMLSSandSV30inSBRg5.3.2曝气时间对生化效果的影响曝气时间是SB民运行过程中非常重要的参数,曝气时间的长短直接影响着SB艮池内微生物的生长情况,并对污染物的处理程度W及出水水质起着决定性的作用。曝气时,影响最终间过短,,无法供给微生物足够的氧气供微生物呼吸的氧气和代谢时间不足一DCOD的降解效果般的随着曝气时间的延长CO的去除率逐渐提高,当废水中剰余的。一一降到某值W后步降解,若继续延长曝气时间,,溶液中残留的有机物很难被微生物进一D加曝气的动力消耗,造成能源的浪费。因此需要非但不能进步降低CO,相反会增。通过试验,使得降解效果达到最佳,又不至于消耗过多的动力,确定合适的曝气时间图5.4为曝气时间对出水COD的影响。4COD值下降速度较快。前45min,COD的从图5.可W看出,在开始曝气的初期值由进水的73mg化下降到了52mg/L,DO维持在2mg/L左右。这是由于在生化反应开始时,活性污泥中的微生物处于营养饥饿状态,污泥絮体能够吸附大量的有机污染物并对其进行氧化降解。随着曝气时间的增加,池内的大部分可生物降解的有机物己经被微120min4m/L,此后基。生物利用,在时降低到4本不变,COD的降解速率逐渐降低gDO浓逐渐上升AL,已DO。池内的度在60ininW后,到120min时达到8mg的饱和浓度主要原因是随着曝时间的延长,COD值逐渐下降,微生物的耗氧速率也随之下降,而供氧速率没有变化,从而使的DO逐渐升高并趋于饱和。过高的IX),对COD降解没有什么益处。因此,在实际工程中可采用渐减曝气法,W节省,相反却浪费了曝气能耗SBR—曝气的能耗120min后,COD几乎基本不再下降,因此个操作。曝气时间超过周期的曝气时间控制在120min为宜。 第46页华东理工大学硕±学位论文75r.9\-章60-5言y/—COD值+溶臟E—55-4;\/?!?1'''1'40Mr00306090120150L80:曝气时间(min)图5.4曝气时间对COD去除效果的影响Fig.5.4TheeffectofaerationtimeonCODremoval5.3H.3进水p对生化效果的影响nwsstiR工?大量文献表明,SB艺的最适pH为69,个别的也有当进水pH呈弱酸性129[]时处理效果良好。pH值影响微生物的代谢,因此对SBR系统的降解有着重要的影响。pH值较低时微生物蛋白质变性;pH值较高时影响酶对微生物系统的催化功能,使代谢功能受到阻碍。因此在本实验中,对SB民的进水pH值进行调节,考察不同pH值D去下的CO除效果.。,试验如图55所示70100厂]-9060—值B-COD去除率805。-7。^\苗-5。-S30-賽20-是I■-2。1。广-I10I'0''>106...065707.58.08.59.0pH图5.5pH对SBR出水COD的影响Fig,5.5TheeffectofHvalueonCODremovalp 华东理工大学硕±学位论文第47页?8OD的%左右。但.5,达到40从图5.5可看出,在pH为7.0时C去除效果最好一41H是pH值偏低或偏高均不利于COD的降解。由上章中图.0可W看出,p值约为8.2的民0浓水直接进行催化臭氧氧化,反应后出水的pH值约为7.5,刚好在微生物最H值得范围内。适。因此RO浓水在催化臭氧氧化前后均不需要调节pH值pBR5.4沉淀时间对SSS的影响.3出水一一B民沉淀时间是SB民系统的又重要指标。沉淀时间过长方面会延长S操作周期,tuw一至污泥腐化上浮,另方面也可能使活性污泥内缺氧发生反硝化反应,甚,导致污泥止曝气后混合液中的活性污泥来不及沉淀,会使增加出水的SS,停。而沉淀时间过短出水的SS增加。为此选择了不同的沉淀时间,对沉淀后的上清液SS进行了测定,测定结果如图5.6所示50r40QIso-巧20-舍?巧10->II-tIQJ10203040506070沉淀时间(min)5SS图.6沉淀时间对的影响TfectlFttintimeonSSlevelig.5.6heefofseg40m1延长而逐渐减小。当沉淀时间达到in由图5.6可^看出,出水的SS随沉淀时间时,SB民反应器中泥水界面清晰,活性污泥沉淀后,上清液中用肉眼几乎看不到悬浮物,上清液的SS约为,SB民中泥水13mg化。继续延长沉淀时间,上清液SS基本没有变化民一60min左右足够界面的位置也基本没有变化。因此,SB个操作周期的沉淀时间控制了。,没有必要再延长沉淀时间5.3.5成本核算-催化臭氧氧化SB民组合工艺的成本分为两部分:一一=化上4.12与4.13可知Cin53.9m、部分为臭氧氧化,与章中成本核算相似由图g=?,进气流量为2L/min/L05min为0.5L,C50尾气中〇3的平均浓度),试验中的水量au.3mgt(反应进行5min,去除COD约为20mg/L,=-xx5=-r/C0D3.9502〇x〇.5./OD据式13)S.32/36g〇3gC(4得比臭氧消耗量口)()按臭氧发生器生产每公斤臭氧耗电量为16KWh,每KWh电费按当地标准化72元10%计。故臭氧能耗费用;计,净化尾气所需费用按电耗费的6]=Ux〇.72x16x2〇x3.6x1〇Vi〇〇.91元/m 第48页华东理王大学硕±学位论文一另部分为生化处理单元,通常去除化COD曝气的电耗约为化8KWh升g,加上提3粟的电耗和污泥处置费用等,估计SBR单元的运行成本不会超过化20元/m。3-SB艮组合工艺的运行成本约为综合上两部分,可知催化臭氧氧化1.11元/m(不含人工和折旧)。5.4本章小结本章采用催化臭氧氧化-SB民组合技术处理RO浓水SB民工艺对臭氧氧化预,即用处理过的RO浓水进行生化后处理,对SBR工艺的主要影响因素进行了优化,得到下结论:(1)民0浓水经过臭氧氧化预处理后COD降至约70mg/L,再经SB民生化处理后COD可稳定在50mg/L的排放限值之下。SBR—Om(2)个操作周期适宜的曝气时间为口in,沉淀时间为60min。3)-SBR组合技术处理RO浓水时(采用催化臭氧氧化,无论是在臭氧氧化前还是在臭氧氧化后都不需要调节RO浓水的pH值,便于运行管理。34)-SBR组合工艺(催化臭氧氧化的运行成本约为1.11元/m(不含人工和折旧)。 华东理工大学硕±学位论文第49页第6章臭氧氧化-生物活性炭组合工芝处理RO浓水6.1前言近年来生物活性碳(BAC)工艺由于其产泥量少、固液分离简便、处理效率高被广泛关注。与传统的活性炭吸附技术相比,BAC解决了吸附容量的局限性与吸附饱和后的再生问题。生物活性炭工艺可W简单描述为:废水经过负载生物膜的活性炭柱时,废水中的有机物被活性炭吸附,同时被生长在活性炭空隙及表面的微生物氧化降解,最终被氧化为水、二氧化碳等。从微观的角度分析,此两种工艺存在协同作用而不是简单的UW-叠加。臭氧生物活性炭工艺是基于臭氧氧化和生物活性炭两种工艺相结合的新型工-艺,本文首先考察了活性炭的吸附作用,然后探讨了臭氧氧化BAC组合工艺处理R0浓水的可行性和处理效果。6.2材料与方法6.2.1活性炭及活性污泥来源试验用到的活性炭来自上海水合环境工程有限公司,直径约为3mm左右。挂膜所用的活性污扼与第五章相同,取自华东理工大学污水处理站SBR池。6.2.2试验方法6.2.2.1活性炭吸附一准确量取定体积的反渗透浓缩水一,倒入烧杯中。准确称量定量的活性炭,加入烧杯中一,在每个烧杯中放个磁为揽拌子,然后将烧杯置于六联磁为揽拌器上,打开磁力揽拌一,控制合适的转速,每隔定时间取样测定COD。6.2.2.2臭氧氧化本章的臭氧氧化试验方法与上一章完全相同。6.2.2.3生物活性炭生物活性炭柱有效体积为1L,柱内部填充了300inL的活性炭。柱子底部装有砂拉曝气装置,空气通过此装置向系统中曝气,提供微生物降解有机物所需的溶解氧。采用上流式进水,巧子上方预留反冲洗的空间。柱子外层设有循环的水浴,保持柱内温度在°25C左右。在巧子中间部位有取样口,定期取样对出水的COD及UV254进行测定。臭氧氧化与生物活性炭联用试验装置如图6.1所示。 第50页华东理工大学硕±学位论文AC反应巧變销蛛’一.麵1r—與—*进水池%5y计量聚蠕动聚图6.1生物活性试验装置简图F.1hemaig氏ThescticdiaramofBACtestinrocessggp6.3结果与讨论6.3.1活性炭吸附时间对COD去除效果的影响取lOOOmL的反渗透浓缩水于烧杯中,加入化8g颗粒活性炭进行吸附实验。分别在5min、lOmin、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min时取水样,并测定其COD值,结果如图6.2所示。120r100]COD圓誦圓去除率100WV8080客冢■"4。§4。I-2020‘10■1:10020406080100120吸附时间min()62图.吸附时间对COD去除效果的影响Fi.6,2hee齡ctofadsorigTptontimeonCOD化111〇节31 华东理工大学硕±学位论文第51页COD去除率随吸附时间延长快速上升,由图6.2可W看出,在吸附实验初始阶段,〇在5min时COD去除率约为20.8/〇,20mm时COD去除率约为28.7%;之后继续延长吸附时间,COD去除率增加缓慢,90inin后,COD去除率基本不变。这是因为活性炭具。在吸有很大的比表面积和发达的孔隙结构,在短时间内就能快速吸附废水中的有机物一附定时间后,即趋于吸附平,活性炭表面有机物的浓度与溶液中有机物浓度的差减小继续延长吸附时间COD去除率不再増加。为了确保吸附过程充分进行,后续试衡,故验的吸附时间均为90min。6.3.2活性炭用量对COD去除效果的影响一,,但是活性炭用量越大吸附操作的运行般来说活性炭用量越大,吸附效果越好成本越高。本试验分别取〇.2g/L、0.5g/L、0.8g/L、2g化、5g/L、lOg化活性炭进行吸附试验D去除效果的影响,结果如图6.3与6.4所示。,考察了活性炭用量对CO120100r1-90〇出水COD去除率100—80<1-70至-60?\爸、一 ̄一〇6D-50J■—-■■坚■一40W40-I^-2020//-10!——1?^」0I—0I0246810活性炭用量(g/U图6.3活性炭用量对COD去除率的影响^movaFi63TheefectofactivatedcaibondoseonCODrelg.. 第52页华东理工大学硕±学位论文100「90-t80-1^70-1bO\至60-\剌50-i40-i\皆30-\20-N*-10*0I'*'1'0246810活性炭用量(g/U图6.4活性炭用量对吸附容量的影响Fig,6.4Theeffectofactivatedcarbondoseonadsorptioncapacity由图6.3可W看出,COD的去除率随活性炭用量的增加而增加,但当活性炭用量超过0.8g/LW后,继续增加活性炭的用量,COD去除率增加甚微,即使活性炭用量增加到lOg/L,RO浓水中残留的COD仍有55mg/L,这说明民0浓水中半数W上的COD很,单纯用活性炭吸附法处理RO浓水难被活性炭吸附。换句话说,几乎不可能将其COD处理到50ing/L么下。而由图6.4可见,当活性炭用量从0.2g/L増加到lOg/L,吸附容量95m-COD-A--A从g/g.C.下降到5mgCOD/g.C.,即活性炭的有效利用率随其用量的增加而减小。6.3.3吸附等温线一定温度下在,吸附量随吸附质平衡浓度的变化曲线称为吸附等温线。在水处理过程中,描述活性炭吸附最常用的等温线是Langmuir等温线和Freundlich等温线。Langmuir等温线是由物理化学家Langmuir在1916年根据分子运动理论所提出的。一,吸附在固体表面的气体分子之间无作用为假设吸附剂表面的性质均,气体分子在固,被吸附分子可W重新回到气相体表面视为单层吸附,达到吸附平衡时,吸附与脱附速度巧等。Langmuir等媪线的数学表达式为:=-(61)品品^式中:x/m为单位质量吸附剂上吸附的吸附质质量,mg吸附质/g活性炭Ce为吸附平衡时吸附质浓度,mg/La,b为经验常数将式(6-1)改写成如下直线式:-=王-lnlnK+InCe(62)fmn 华东理工大学硕±学位论文第53页Freimdlidi等温线是Freundlich于1912年提出的经验式,该模型假设吸附剂表面吸,其形式为:附位分布不均匀,吸附剂进行多层吸附达到平衡王i/n(6-3=KCe)fmm为单位质量吸附剂上吸附的吸附质质量,mg吸附质/活性炭式中:x/gKf为Freun地化容量系数1/n为Freundlich强度系数,Ce为吸附平衡时吸附质浓度,mg/L-直线式将式:(63)改写成如下--=王心(64)4+―aabCe()。1/Ce对l/(x/m图得到图6.5,WInCe对ln(x/m)作图得到6.6iU)作0.2r令_=巧.llxy03573-'^=0.15R0.9372/。1I0-.05—1IiJ■…-1Q0..0.020.010.012.014001600181/Ce6ir图.5Langmu等温线Fmuiisrmig.6.5La打grothe5广4V-1=-y7.0553x26.655"=R.,09897,,0,4.4...544.124344InCelh图6.6Freundic等温线Fi.6.6Freundlichiso化ermg't 第54页华东理工大学硕±学位论文表6.1活性炭吸附等温线拟合方程Table6.1Fittingresultsofiso化ermconsents2吸附类型拟合方程民…*〔6L-=—_mu.9angir0372l-001227Cem.—7Fnd王=*12扣'〇653reul265100.9897ich.m由线性拟合的相关性系数可知,在研巧的范围内,活性炭吸附RO浓水中COD的一些两种模式的相关性均较好,Freumllich吸附模型的相关系数更大。根据拟合得到的Freund--lich吸附等温式计算可得,活性炭的饱和吸附容量为113mgCOD/gAC。6.3.4生物活性炭挂膜为了解决活性炭吸附饱和后的再生问题,采用在活性炭表面和孔隙结构中进行生物挂膜的方式,将活性炭吸附的有机物进巧生化降解,同时发挥吸附及生物降解两种作用。下面对挂膜W及生物活性炭运斤条件进行试验。^'-m挂膜期间的主要运行参数:进水速度为15mLin,反冲洗周期为10天,滤柱外°设有25C恒温水浴。每日对出水的COD与UV254进行测定,如图6.7和6.8所示。100100「1-90-9080--80^寒-<60.-602念〇孝卿相20-2010--100I111111100510152025303540挂膜时间(d)__—进水COD出水CODACOD去除率图6.7挂膜期间COD的变化情况Fig.6.7ThechangeofCODduring化ebiofilmformed 华东理王大学硕±学位论文第55页1100「1--900.9--800.8-0-70.79一--600.6。;-03-30>龍燃XXXX似*斬。02-20-10011f1J10I1100510152025303540挂膜时间(d)—-V2-UV254去进水UV254-_*?*出水U54除率图6.8挂膜期间UVk4的变化情况Fi6ThhaneofUVdurin化ebiofilmformed..8ecg254ggCODUV.7及6,的去除率由图6.8可看出挂膜初期主要是活性炭吸附作用与254较高均达到65%1^上。随着时间的推移,吸附作用减弱,COD与UV254的去除率不断。在此期间,分散的细菌通过细胞间的降低,逐渐形成活性炭吸附与生物降解协同作用,并分泌有黏性的胞外物质相互作用聚集形成生物膜。胞外物质更牢固的吸附在活性炭表面。当活性炭吸附与生物降解达,协助活性炭吸附废水中的有机成分并对其进行氧化到动态平衡时,活性炭表面及孔隙里的微生物生长趋于稳定,在第30天开始,COD与一40%左右UV个稳定的状态,此时挂膜成的去除率不再下降而是维持,去除率均为254一熟,可W进行进步的研巧。6.3.5空床停留时间对去除效果的影响空床停留时间(Emtybedcontacttime,EBCT)是指在没有添加活性炭时,水流经p一滤层厚度与水力负荷的比,单位Wmin计。过炭床所占体积所需要的时间,表示的是般EBCT越长,废水与生物活性炭接触时间增加,生物降解有机物更彻底。但是EBCTEBCT对COD去除选择。,并过长,投资也相应提高所W需要通过试验考察率的影响最佳条件。本试验选择了不同的EBCT进行试验,对CODW及UV254进行测定,考察处理效果。 第%页华东理王大学硕±学位论文100r1001-90-90-80-80 ̄ ̄■?70*?^ ̄-^709-一50:三泼-40-40W§U30--30"^—〇*"**""""*"*"".**^^***^^**""'*。*"A含4"""^—-Tirrl20dra20-10-1011101tII1111I01234567891011121314天数(d)—进水COD_?出水CODCOD去除率69=OD的去除图.EBCT15min时C效果Fi=.民9TheremovalofCODasEBCT15mgin1100「]0-.9-90-化8-80-0-^.7709-e〇-6-60r-^0.5-50—^S.畜〇.4=左:=;iP5=t4=fct=t=S=t=?P=:=40t|>jI-三0.3-30^-:0.2-20 ̄* ̄— ̄ ̄- ̄ ̄ ̄0-1"Ak***Tfc ̄* ̄* ̄n10I11IIII1QiII1Q1234567891011121314天数(d)进水UV254出水UV254UV254去除率61EBCT=图.015mm时UVk4的去除效果Fi61T=g..0heremovalofUVasEBC254T15min 华东理王欠学硕±学位论文第57页100100「1-90-90-80-80一—?一"^户^^70^705"■-<60-60;-J50-50蔡〇40405■830-30〇U-20-20-10-10?1I?1I>QIII1IQ1234567891011121314天数(d)--.—COD--CODCOD去除率_?进水H出水Tfc=图6.11EBCT30mm时COD的去除效果=Fi..11ThlfCODasEBCT30ming6eremovao11001--900.9--0.880^--7090.7^°I;;5I"-**【^—*^0.41a40S化-30-■30^3一 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄—■ ̄—■—m■H—■ ̄?m—? ̄ ̄■II^20-0-10.1I>iIIi!{I!Q{\1Q1234567891011121314天数(d)进水UV254出水UV254UV254去除率T=30minUV图6.12EBC时2S*的去除效果FEB=30mini12TheremovalofUVasCTg.6.254 第58页华东理工大学硕±学位论文100100「1-90-90-80-80?一7070^S6060;是I;5DA±50一■^""***? ̄一Hk*^古1、盗一'- ̄40—-*>—-■■、 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华东理工大学硕±学位论文第巧页达到30min时,生物活性炭对该废水的去除效果己经接近最佳状态,出水COD值可W达到40m/TL左右g,符合排放标准。6.4本章小结(1)采用活性炭吸附的方法对反渗透浓缩水进行处理,90min时趋于吸附平衡。(2)活性炭对R0浓水中COD的吸附符合Freundlidi模型,饱和吸附容量约为-1-13mCOD/AC。gg(3)民0浓水经过臭氧氧化预处理后COD降至约70mg/L,再用生物活性炭工艺进行处理,出,当生物活性炭的邸CT为30min时,COD及UV254的去除率接近最大值一水COD值可稳定在40mg/L左右,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》级A标准。 第60页华东理工大学硕±学位论文第7章结论与建议7.1结论(1)采用Fenton氧化工艺处理己内醜胺生产企业在废水深度处理过程中产生的反渗透浓缩水,可W将其COD降解到50mg/L的排放限值下。(2)Fenton试剂氧化法处理RO浓水的适宜条件为:阳3.5,&〇20.5mL/L,2+nH==〇:nFe2:lt20min。在优化条件enton(22)),1下,用F氧化法把COD为lOOmg/L(左右3的RO浓水处理到COD《50mg/L的运行成本约为2.34元/m。F巧〇WP-(3)4、CuS〇4、MnS〇4和01负载型催化剂催化臭氧氧化处理反渗透浓eS>WP-缩水,它们的催化效果依次为;FA>CuS〇401负载型催化剂>MnS化。(4)WP-01负载型催化剂稳定性较高,重复利用30次催化活性没有下降。用该负载型催化剂催化臭氧氧化RO浓水,在臭氧流量为2000mL/min条件下,反应20min就3。可将COD降解到排放限值W下,但处理成本较高,约为2.13元/m(5)在有催化剂存在的情况下,短时间的臭氧氧化就可把RO浓水的B一/C由化03提高到0.28,使RO浓水的可生化性得到蟲著改善,有利于进步的生化处理。(6)采用臭氧氧化-SB民姐合工艺处理民0浓水COD约为,当臭氧氧化单元出水70mg/L,SB民的曝气时间120min时,最终出水COD可稳定在50mg/LW下。该组合工33艺的运行成本约为1.11元/m,比单纯的臭氧氧化工艺低1.02元/m。7)采用臭-生物活性炭(氧氧化(BAC)组合工艺处理民0浓水,当臭氧氧化单元出水COD约为70mg/L、BAC的空床停留时间(EBCT)为SOrnin时,最终出水COD/L-泌民系可稳定在40mg左右,优于臭氧氧化统。7.2建议-0虽然在本项目试验期间,WP1负载型催化剂重复使用30次,其催化活性没有下降一,但其半衰期或使用寿命尚待进步研究。建议在浙江某己内醜巧生产企业现场建立一一-生物活性炭组合工艺的中试装置套催化臭氧氧化,方面优化臭氧氧化的工艺条件、一-0评估WP1负载型催化剂的半衰期或使用寿命,另方面优化臭氧活性炭的工艺条件,为工程设计和应用奠定坚实的基础。 华东理工大学硕±学位论文第61页参考文献-n.中国废水排放量预测研究阴.环境科学与管理20143:57.]孔亦舒,刘秀丽,,()[2]靖大为,宋京.反渗透纯水技术的现状、发展与研究[J].工业水处理,2002,22-10:1619.()-.:问张建国,罗a反渗透应用及研究现状机中国资源综合利化2005^269.).反渗透水处理技术的试验研巧[D]乂患大连理工大学006.W]孙巍,2口]SubramaniA,JacangeloJG.TreatmenUechnologiesforreverseosmosisconcentratevolumeminimization:AreviewJ,SEPARATIONANDPURIFICATION[]TECHNOLOGY,-20141223:472489).,([6SolleD,GronowCTailS,etal.Manainthereverseosmosisconcentratefromthe]y,ggWesternCorridorRecycledWaterScheme.WaterPractice&Technolo20105.…gy,,]SolleDGronowCTaitSetal.ManaginthereverseosmosisCO打centratefromthe17y,,,g^weseorrecce过er-trncridoiylwatscheme.WaterPracticeandTechnology20105:18.,,巧]DialynasE,MantzavinosD,DiamadopoulosE.Advancedtreatmentofthe化verseosmosisconcentrateroduceddurinreclamationofmunicialwastewater.WaterResearch,pgp200842-46:460308.,[9]艮agastyoAY,BatstoneDJ,KristianaI,etal.Electrochemicaloxidationofreverse-nodosmosisconcentrateo打borondoeddiamondaesatcircumneutralandacidicH.WaterppResearch20-1246:61046112.,,eae打on—careamenomo10Huan民MHeJZhaoJtl.Ftbioloiltttfreverseossis[]g,乂,gmembraneconcentratefromametalplatinwastewaterrecyclesystem.Environmentalgechno-Tlogy201132(5):515522.,,eeeazone-b11LLYNYOnSI^tl.Oioloicalactivatedcarbonasaretreatment[],gH,g,gp"roce-巧forreverseosmosisbrineteatmentandrecover*2GG943:39483958.py,12张再利朱宛华江荣等.膜分离技术及膜生物反应器的发展和展望J.安徽化工[],,[],200127-:2427.,[13LFGDFLBDFetal.Reverseosmosisdesalination:watersourcestechnoloand],,,,gy,,odahaneixeateesearch-.1:yscgsJJ.WrR,200943^3172348],Mati过Dmembranematerialsfor1LeeKPAmot了C.Areviewofreverseosmosis[句,,—化desalinationDevelomentdateandfutureotential[J].JournalofMembraneSciencepp,--20113701:122.,(巧[15许骇,王志,王纪孝等.反滲透膜技术研巧和应用进展[J]?化学工业与工程,201化]-巧274:3513.()16GlaterJ.TheearlhistorofreverseosmosismembranedevelomentJ.Desalination[]yyp[],1998—117297309.,:17-程艳辉.J.中20062:1416.[],王志紅反渗透膜分离技术中的膜巧染及控制[]氮肥,,() 第62页华东理工大学硕±学位论文2005-:3537.邮.反渗透膜技术在制药工业中的应用化化学工程与装备5]张道方,()[19]胡齐福,吴遵义,黄德便等.反渗透膜技术处理含镶废水机.水处理技术,2007,3392-:774.()20路静?反滲透膜技术在纺织行业水处理中的应用化Science足Technolo[]gymaon-Inforti20087:257258.,,。)-AndtecPeftateBGardaRodriuezLPeftateBetal.CurrentTrendsFuureProstsIn口。,g,,pTheDesignOfSeawaterReverseOsmosisDesalinationTechnology口].DESALINATION,-2012284l:l8.,()[22]张大全,金星?火力发电厂反滲透膜的清洗技术进展[J]?清洗世界,2010,-264:2832().23SuireDReverseosmosisconce打tratedisosalintheUKJ.Desali打ation20001321:.[][]qp,,(^)47-54.24KanSKChooKH.UseofMFandUFmembranesforreclamationoflassindustr[]g,ygewatertiincolloidalcladlrticl?JlofMSinwastconananassaesournaembranececegygp口],-20032231:89103.,()25NhiemLDSch泣ferAI.Criticalriskointsofnanofiltrationandreverseosmosis[]g,proc-essesinwaterrecyclinalicationsJ.Desalination20061871:303312.pgpp[],,()[2刮艮adjenov化J,PetrovicM,VenturaF,etal.Rejectionofpharmaceuticalsinnano行Itratio打andreverseossismemranedrinkinwatretJaeresearch4214:mobteratmen.WtR2008g[],(),360W610.27IvnitskHKatzIMinzDetal.Bacterialcommunitcomositionandstructureof[]y,,,ypbiofilmsdeveloinonnanofiltrationmembranesliedtstewatertreatmen.WaterpgaowatJpp[]esearch41-R2007(17:39243巧5.,,)ur-materReznikSKatzIDosoretzC0?Removalofdilvedoranicb口引G,sso,gy-mentgranularactivate过carbonadsorptionasapretreat化reverseosmosisofmembraneeresea-bioreactoref:fluentsJ.WatRrch200842615951605.[],,()29BagastoAYKellerJPoussadeYetal.Characterisatio打andremovalofrecalcitrantsin[]y,,,reverseosmosisconcentratesfromwaterreclamationplants[J,Water巧search,2011,457:]()24-152427.'30-J200727[]沈飞阳,严滨集混凝吸附法处理反滲遽浓缩水[.工业水处迅,12:,刘]()59-62,31LiuK,Treatmentofreverseosmosisconcentrateroducedfrommunicialeffluentb[]ppyUV/H202roc巧ses[D.Australia:RMITUniversity,2011.p][32ZhouT,LimTT,ChinSS,巧al.Treatmentoforganicsinreverseosmosisconcentrate]fromamunicialwastewaterreclamationlant:feasibilit化巧ofadvancedoxidationppyrocesseswith/wi化outretreatment.ChemicalEnineerinJournal20111663:pp口]gg,,()932-93乂3.Fenton试剂的氧化作用机理及其应用町环境科学与[引陈胜兵何少华,类金生等 华东理工大学硕±学位论文第63页--技术2004273:105107.D01:10.3969/.issnl.20....00365040403045,,()j口4张晓娟,刘发强,王树動.Fenton试剂处理污水回用装置反渗透申元浓水的研究J,][]2011384156-157.广东化工:,,()[35]谢柏明,韦彦斐,陶杰,等.Fenton法处理造纸废水反渗透浓水的研究的.中国造2012-:3134纸.,口)36ZhouMTanWaneta.Derationorancsinosmostteldafoireverseisconcenra[],Q,gQ,gg-FenJ-beleclHMt2012215287lrotonrocessJ.ournaofazardousaerials:293.yp,,[]-LeeLNHYOnSLetal.Ozo打ebiolo37乂ica]activatedcarbo打asaretreatmentg,g,呂p[]rocessforreverseosmosisbrinetreatmentandrecoveryJ.WaterResearch20094316:p[],,()-39553948.-.D的203石灰+臭氧法处理反渗透浓水CO.科技资讯125:8989.[W胡练伟研究[J],,y)39薬小芝万国释等.趋辉.石化厂污水反渗透浓水的催化臭氧氧化处理m化工环[],,2012-保32:428431.,,40.J李亮,工业,阮晓磊,滕厚开等臭氧催化氧化处理炼油废水反渗透浓水的研究[[]]201114-水处理3:4345.,,()[41]ComninellisC,KapalkaA,MalatoS,etal.Advancedoxidationprocessesforwater?treatment:advancesandtrendsfbr民&DJ.JChemTechnolBio1;ecnL〇l200883:769776.,,[][42]WangXJ,SongY,MaiJS.CombinedFentonoxidationandaerobicbiologicalprocessesfortreatingasurfactantwas化watercontainingabundantsulfateJ.JHazardMater,2008,160:[]344?483.**MMB-43artPJALJLd.DttlinMeiezSoezC:aleradaionofafburesicidemix;uie[],,p,gp-?bcombi打edhotoFentonandbJ.Wt2009ioloicaloxidationaer民esearch1.ypg,,8[]44Ruba-MElcabaASuarezOedaStuberFetal.Phenolwastewaterremediat:ion[],j,,advancedoxidationrocessescoutbit.ledoaoloical1;reamentJWaterScienceTechnoloppg,[]gy?2007551:221227.,(巧45Alato打IACalaanAEToxicita打doderadabltassessmentofrawoted.gy.ybigiiyandzona[]ena?rocaineicUlinGforaiultioneffluentJ.EcotoxicolEnvironSaf200663:131140pp[],,46AlatonIADoruelSBakalEetal.Combinedchemicalandbioloicaloxidationof,g,y,g[]n?encformuatonefluentJJE打vironanae2004:1551.piillili.Mg7363[],,-Al47IskenderGSezerAArslanatonIetalTtt.reatabiliofcefazolinanibioticformulation[],,,y?ef.W2luentw她〇3andO/HO2rocessesJaterSciTechnol20075510:17225.,32p[],()48LedakowiczSMichniewiczMJaidlaAeta].Eliminationofresinacidsbadvanced[],,g,yoxidatio打processesandtheirimpactonsubsequentbiodegradatio打[J].Water民es2006,40:?34393446.[49]PandyaMT.Treatmentofindustrialwast:ewaterusingphotooxidationandWa?bioaumentation化chnoloJ.terSciTechnol2007567:117124.ggy,,[]()-50Bacarditarc-MolinaVJGiaBaarriBetalouledho1;ochemicalbioocasstem.Clil,,y,ppgy[]W?1:0beatbiorecalcitrantwastewaterJ.aterScie打ceTechnolo2007552:95100.[,,]gyy) 第64页华东理工大学硕±学位论文51E^DinAeMLibraWiesmannU.Costanalsisforthederadationofhihl[],yggyconcentratedtextiledyewastewaterwithchemicaloxidationH2Q2/UVandbiologicalenemechnoo?treatmt?JChTlBitechnol200681:口391245-阴,,52LucasMSDiasAASamaioAetal.DeradationofatextilereactiveAzodeba[],,p,gyy’n-rocesnon-arccombiedchemicalbioloicalps:Fetsreaentyeast.WterReseah200741:gg口],,?1103110乂ar-53LodhaBChaudhiS.Otimizatio打ofFento打bioloicaltreatmentschemefor也e[],pgaza?treatmentofaueousdyesolutionsJ.JHrdMater2007148:459466.q[],,54Farre-MJ,DomenechX,PeralJ.AssessmentofhotoFentonandbioloicaltreatment[]pgcou?linforiurandronremovalfromwae.Wteres2006:2533pgDonLi打utaR402540.仰,,[55]ChenPJ,LindenKG,HintonDE,etal.BiologicalassessmentofbisphenolAderadationinwaterfollowindirecthotolsisandUVadvancedoxidationJ.Chemoshereggpy[]p,200665?:10941102.,f-[56]LaiWKAlodahZ.Combinedadvancedoxidationandbioloicaltreatmentrocesses,QgpfortheremovalofpesticidesfromaqueoussolutionsJHazardMaterB2006137:,,町489-497.B-57MalatoS,lancoJ,MaldonadoMI,巧al.Couplingsolarhol:oFentonandbiotreatment[]patindustrialscale:Mainresultsof过demonstrationlant口].JHazardMater,2007,146:p440?446.5rs-tIratccaalanAJaonCokorEUKobanB.Inteedhotohemilndbioloical[句A,g,gpgtreatmentofacommercialtextilesurfactant;ProcessotimizationrocesskineticsandCODp,p*fia?ctionationJ.JHazardMater.2007146:4^458.[],5Eremektar0SelcukHMericS.Investiatio打oftherelationbetweenCODfractions[^,,gandthetoxicityina1;extilefinishingindustrwastewater:Efectofireozonatio打[J].ypesa?Dlination2007211:314320.,,erez-radat60MaldonadoMIMalatoSPEstLAeal.Partialderadationoffiveesticides],[,,gp-MandanindustrialollutantbozonationinailotlantscalereactorJ.JHazardaterBpypp[],2006?138:363369.,61Essamebcal-TAminMATa0Eetal.Seuentialhotochemibioloicalderadation[],,y,qpggof?地lorohenols.Chemoshere200766:2201220乂p口]p,,巧-[62EssamTAmi打MA,TayebOEal.Solarbaseddetoxificationofhenoland],p,-tohenouenpnirplbysetialTi〇2hotocatalsisandhotosntheticallaeratedbioloicalqpypyygtrea?tt.WaterResearch200741:16971704.men…^,radnahare-63MohantySRaoNNPKPetal.Acouledhotocatalticbioloicalrocess[],,y,yppgp-raton----fordegdaioflaminoSnaphtho^S6出sulfonicacidHacid?WaterResearch,()口],200?539:50645070.,[64]RanalliG,BelliC,LustratoG,etal.Effectsofcombinedchemicalandbiologicaltreatmentsonthedegradabilityofvulcanizatio打acceleratorsJ.WaterAirSoilPollut2008,[],?192:199209. 华东涅工大学硕±学位论文第65页u-6JJWuCCMaHWetal.Treatmentofkn地11leachatebozoneb犯edadvanced[引W,,,yox?idationrocesses.Chemoshere200454:9971003.,,p机p[66]MoraisJL,ZamoraPP.Useofadvancedoxidationprocessestoimprovethebo化ra?ilitofmaurean地1]eacesigdabytIlhatJ.JHazardMaterB2005123:1811%.[],,6CravotoGCarloSDBinelloAetal.InteratedSonochemicalandMicrobial[刀,,,gTreamen-ttforDecontaminationofNonylphenolPollutedWater"].WaterAirSo"Pollut,2008巧 ̄187:33巧.,-68-江西皇.Fenton氧化好氧工艺处理苯胺农药废水的研巧D[]徐厌氧.:南昌大学,[]2007.[69]谢伟立.化学氧化法稱合生物氧化法处理炼油废水的应用研究[D].广州:华南理工大学,2007.7-UASB-MBBR工艺处理制葫[W于化高级氧化废水的小试研究阿大患大连理工大学2006.rn]陈胜,杜大恒,孙德智等.高级氧化工艺与生物移动床稱合处理农药废水研究[J].哈尔工业大学学报 ̄2006381:2630滨.,,()[72]朱乐辉王恪吕国庆等.Fenton试剂预处理农药废水实验机义药,2008,47(2):-109112.73夏晓武孙世群.臭氧预处理农药废水的研究机.合肥工业大学学报自然科学版[],,()2?005283:巧0273.,()74荆国华周作明.高级氧化技术强化皮革废水生化处理效果初探的.环境科学与管理[],,2006 ̄319:129132.,()[7引李魁晓曹楠,张畳等.Fenton法氧化处理水中±霉素的研究机坏境工程学化2008,2-7:865868.()76徐颖滕磊周俊赔Fenton氧化-生化组合工艺处理染料中闻体废水机.环境工程学报[],2007?14:5760.,()-[77辉戚伟峰徐星等.Fenton氧化生化组合工艺处理仲了灵废水J.水处理技术]朱乐,,[], ̄2008347:5154,,()Femon-生物接触氧化工艺处理甲醒和乌洛巧品废水扣[7糾陈思莉巧晓军.,顾晓扬氧化2007272 ̄化工环保:11124,,,口)[7刮汪严明,赵昕,徐丽娜.Fenton氧化与生化组合技术处理油田采油废水的研究口]济境20045?污染治理技术与设备11:7478.,,()[80]张红岩,王伟财,吕荣湖等.UV/Fenton氧化与生化组合技术处理横化泥浆体系钻井废0083494 ̄水机冰处理技术式:557.,()[8U曹扬,华兆哲,陈坚.Fenton预处理提高聚乙締醇可生化性机.食品与生物技术学报,2005 ̄245:巧37.,()抬竹湘锋华活性红印染废水的光助Fenton-生化组合处理环境[]陈海喀,徐新氧化[可 第66页华东理王大学硕±学位论文?200426:110112污染与防治.,,口)[扣]鲁滞刘汉紙Fenton试剂预处理实际印染废水的实验研究[J]荷境科学与管迅2008,-333:8992.()84-林德贤.曝气生物滤池处理酸性玫瑰红染料废水J.环境污[]汪晓军,顾晓扬等臭氧,[]?染治理技术与设备200677:4346.,,()--巧5鲁奕良徐新华汪大翠.氯酪废水的UVFenton氧化生化组合处理研究机.浙江大学],,330 ̄学报理学版200:4巧443.许)(),,[86]齐慧芹刘自友,王同涛等.灭多威废水治理技术研究内.山东化工,2008,巧(9):?1316.[87]刘琼玉,刘立,崔菲菲.太阳光Fenton氧化对含酪废水生物降解影响研究[J].环境科学200?与技术8317:116119.,(),[8巧田园,陈广春.笔浆造纸黑液的Fenton预处理研巧阴.环境工程学报,2007,1。巧:-5659.89张琪巧等.王焰新.DNBP生产废水处理工艺探讨机环境科学与技术2008[]邵德智,,,,-319:129132.()90黄报远.H202协同03预处理垃圾填埋场后期渗滤液的研究[J.环境[],金腊华,卢显妍]工程学报200?826:771775.,,()[W]秦树林03/GAC/UV预处理医药化工废水的研究阴化苏环境科抜2005,18口):4-6.[92]蔡哲锋嚴仪绅方t03/H202预处理难降解制药废水研究饥冰资源保?护20041:1516.,,()[93]李发站,吕锡武,程远全等.臭氧/UASB/接触氧化处理医药废水阴.中国给水排水,-2005219:7677.,()[94]张冬梅,谢文玉,谢颖等.03/UV法对炼油含碱废水降解的试验研究机.化工生产与技术?,2003103:1416.,()[95]胡军,周集体,孙丽颖等.Ti02/UV与03联用工艺对漠胺酸废水的预处理机.工业水?20042412:3436处理.,,()96郝斌王爱红.采用UV/03改善有机锡浓缩废水的可生化性[J].塑料助[],007?剂之,(5):5255.97周秀峰邓志毅,吴超飞等.精细化工有化废水的臭氧催化氧化[J.环境科学与技[],]2007?305:6567.术,,()n工学院学报 ̄9.喀定废水预处理研究2006:,,脚14,[巧吴代顺,孙宝盛内度阳[W了春生./活性炭/紫外光联用处理几种高浓度有机废水影响因],缪佳藻树林等臭氧2008283?素町环境科学学报:496501.,,()-100邓譬军.Fenton试剂氧化曝气生物滤池工艺深度处理制药废水町化工环[],汪晓 华东理工大学硕±学位论文第67页保20-13326:526529.,,()—mentHuan民MHeJYZhaoJetal.Feirtonbioloicaltreatofreverseosmosisg,,,gmembraneconcentratefromametallatingwastewaterrecclesstemJ.Environmentalypy[]chnoo-Tel201132:515522gy.,,口)[102]张红亮.臭氧化生物活性炭深度处理微污染水源水的试验研究[D].西安建筑科技大学2004.,一[103余彬刘锐程家迪等.生物活性炭滤池深度处理制革废水二级出水],臭氧氧化,J拍-[].化工环化20121:巧43.,()-104]HerediaJBDominuezJRLoezR.Advancedoxidationofcorkrocessin[,,gppgwaistewaterusingFenton¥reaent:kineticsandstoichiometr.Journalofchemicalgy口]techn-ologyandbiotechnolo2004794:407412gy,,()[105]国家环保总局.水和废水监测分析方法第四版[M.北京:中国环境科学出版]-73社.2002^2.[106姜科军.双氧水对废水化学需氧量测定的影响[町石油化工环境保护,],唐啸天-:%200326136.,()A’07NeensEBaeensJKviewos。.fclassicFentoneroxidationasanadvanced]y,ypoxue-idationtechni口].JournalofHazardousmaterials2003981:3350.q,,()'-[108RivasFJBeltr&iFJFradesJetal.Oxidationofhydroxbenzoicacidbentons],,,pyyFreaenaesearch-gtJ.WterR200135:387396.[],,09KavithaVPalanive山K.Destructio打ofcresolsbFentonoxidationrocess.WaterRes.。],yp2005-3072巧:3062.,'W-110TanZHuanCP24DichlorohenoloxidationkineticsbFentonsreaent.[.]g,yg,gpEnv-iron.Technol.199617:13711378.,-[111PinatelloJJ.DarkandhotoassistedironIllcatalzedderadationofchlorohenoxy]gp()ygperbceshoxenvronc-hiidbydrogenerid.Ei.Si.Technol.199226:944951.yp,112GoateP民,PanditAB.Areviewofimerative化chnoloiesforwastewatertreatmentI:[]gpgox-idationtechnoloiesatambientconditionsAdv.Environ.Res.20048:501551.g,,113SossmamiSHOliverosEGoebS巧al.Newevidenceaainsthdroxlradicalsas[],,,gyyreactiveintemediatesinthethermalandhotochemicallenhancedFenton化actions.J.Phs.pyyChem-.98:2.A191025545550,,"rkowczudlinoarativeonoxidation化serse[114SzpilyJuzzoCKaulSN.AComstyof]y,,ppdyesbyelectrochemicalprocess,ozone,hypochloriteandFentonreagent.WaterRes.2001,-35:21292136.[115]李亚峰,朱爱霞,姚敬博,等.UV/Fenton法处理废水中苯酸阴.沈阳建筑大学学008244-:637640报自然科学脱2.,()116张凤娥保华..中国给水排水[]谢埼,,,涂芬顿氧化法预处理餐饮废水的试验研究的-20062221:9698.,() 第68页华东理工大学硕±学位论文olonMcGraw-117EckenfelderWW.Industrialwaterlutionctrol3rded.HillBookCo.[]p,,,Boston,2000.reozznsoaioele-118AndiRIlaACrYta.ThkineticsofMnIIcatalsedozonationof,[],,p()yt-oxalicacidinaueoussoluion[J],WarRarh1992,7:917921.q,()119HoineJBaderH.Rateconstantsofreactionsofozonewithoranicandinoranic[]g,ggmounds—-copinwaterI:Nondissociatingoraniccompounds.WarRarh1983g口],,2-;173183.()120]程家迪,刘锐,李昌湖等.Fenton氧化法深度处理制革废水生化出水试验研究饥.[-给水排水2012381:130134.,,()121LeubeBLeitnerNKV.Catalticozonation:aromisinadvancedoxidation[]g,ypgtechnottJTod1—72loforwaerreatment.Catalsisa999539:61.gy[]yy,,巧)[12句Bail巧PS.The民eactionsOfOzoneWithOrganicCompounds机.ChemicalReviews,958-15;9251010.,()123JM.EffectofHonMnOx/GACcatalzedozonationforderadationof[]ygpn-itrobenzene.内.WaterRes2005,395:779786.,()-12新华伟荣冰与废水的臭氧处理M.北京;化03:4546.[W徐,赵[]学工业出版化20-125]杨监峰.纳米Ti02粉煤灰/UV催化臭氧化处理苯胺的研究化山西化工2013[,,-333:6063(,)[126]竹湘峰.有机废水的催化臭氧氧化研究[D].浙江:浙江大学.2005.口7周笑绿卢江涛花蓉等.污水生物处理SBR新工艺及应用J.上海电力学院学[],,[]2009253-报:2322%.,,()-12.SBR工艺特性及降解过程的研究J.给水排水2000267:巧方先金]1821.[[,),(-犯R工艺处理有机磯农药废水试验研究工商大学学129]王建佑傅敏兼氧化重庆[-报::自然科学版2007242138140,,,()[130]魏瑞霞孙剑辉金龙.SBR法处理废水的影响因素化重庆环境科学2003,,陈,251-1:156158.()131田晴陈季华.BAC生物活性炭法及其在水处理中的应用饥.环境工程2006[],,,24-l:848t()[132]吴文静,花日茂徐微.空床停留时间对生物活性滤池运行效果的影响研究机.黄,-山学院学报201113:5860.,,口) 华东理工大学硕±学位论文第69页致谢经过了H年的学习和试验研究,顺利完成论文,我要向所有在硕±阶段对我支持、帮助!、鼓励的人致W最诚挈的谢意*********首先要感谢教授、副教授、等老师的支持与帮助。本论文的开题、试验、分******析与撰写都是在老师的悉屯、指导下完成的。老师严谨的治学态度和工作作风、高度。的敬业精神,诲人不倦的高尚品德对我影响深远感谢身边的朋友在科研和生活中都给予了我许多帮助,并陪我度过了愉快而又充实的H年,我会永远珍惜这段美好的扣光。一直对我的支持与鼓励最后还要感谢我的家人。再次感谢所有帮助我的人!,谢谢你们对我的付出'