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高濃度難生化有機(jī)廢水的預(yù)處理方法

文檔作者：周鵬文檔來(lái)源：廣西天德環(huán)保咨詢有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月31日
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高濃度難生化有機(jī)廢水的預(yù)處理方法
周鵬
(廣西天德環(huán)保咨詢有限公司廣西南寧530000)
摘要目前高濃度難生化有機(jī)廢水主要采用生化處理工藝。但生化處理前若不進(jìn)行有效的預(yù)處理，降低生物毒性，提高
可生化性。往往難以達(dá)到設(shè)計(jì)效果。介紹目前主要的預(yù)處理方法并分析比較。
關(guān)鍵詞高濃度有機(jī)廢水難生化預(yù)處理
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2017)06—M6—02
1概述
高濃度難生化有機(jī)廢水一般具有以下特點(diǎn)：①?gòu)U水的
COD高達(dá)幾千甚至幾萬(wàn)．一但直排入水體中。就會(huì)大量消耗
水中溶解氧，造成水體嚴(yán)重缺氧；②生物可降解性能差，
BOD托OD小于O．3，屬于難降解有機(jī)廢水【13；③常含有氰、
酚、或芳香族胺、氮雜環(huán)和多環(huán)芳烴化合物等對(duì)生物和微生
物有毒或劇毒的物質(zhì)．有的可在生物體內(nèi)長(zhǎng)期積累．并通過(guò)
食物鏈轉(zhuǎn)移到人體【2]。
高濃度難生化有機(jī)廢水處理一直是國(guó)內(nèi)外污水處理面
對(duì)的難題，亦是國(guó)內(nèi)外近年來(lái)研究的熱門課題。目前主要的
技術(shù)路線是：先對(duì)高濃度難生化有機(jī)廢水進(jìn)行有效預(yù)處理，
以降低污染物濃度及毒性．提高廢水可生化性。然后再進(jìn)行
生化處理。
2現(xiàn)有主要預(yù)處理技術(shù)及研究進(jìn)展
(1)Fenton法。過(guò)氧化氫與催化劑Fe“構(gòu)成的氧化體系
通常稱為Fenton試劑．Fen∞D(zhuǎn)n法的實(shí)質(zhì)是二價(jià)鐵離子(Fe2+)
和過(guò)氧化氫之間的鏈反應(yīng)催化生成羥基自由基．從而引發(fā)和
傳播自由基鏈反應(yīng)．加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。羥基
自由基具有較強(qiáng)的氧化能力。其氧化電位僅次于氟，高達(dá)
2．8V。另外，羥基自由基具有很高的電負(fù)性或親電性，其電子
親和能高達(dá)569．3kJ，具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性，因而Femon
試劑可無(wú)選擇氧化水中的大多數(shù)有機(jī)物．特別適用于生物難
降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水的氧化處理。
Fenton試劑一般在pH3。4下進(jìn)行，此時(shí)羥基自由基生成速
率最大。Fenton法的主要缺點(diǎn)是：①消耗大量的酸和堿反復(fù)
調(diào)整pH值；②消耗大量的Fe知，從而產(chǎn)生大量的氫氧化鐵污
泥：③消耗大量的過(guò)氧化氫，運(yùn)行成本高。
(2)類Fenton法。基于傳統(tǒng)Fenton試劑的作用機(jī)理，人
們研發(fā)了電Fenton法(電催化氧化法)、超聲波Fenton法(超
聲波催化氧化法)、紫外光Fenton法(紫外光催化氧化法)
等。這些方法也是由H_02和Fen反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的·oH，
其中H幻，的產(chǎn)生是在電或超聲波或紫外光的作用下，發(fā)生
氧氣的還原生成的。
類F。。lton法從一定程度上降低了過(guò)氧化氫消耗量，但
沒(méi)有從根本上解決消耗大量的酸和堿反復(fù)調(diào)整．pH值和產(chǎn)
生大量污泥的問(wèn)題。
(3)內(nèi)電解法。內(nèi)電解法是利用鐵屑作為濾料組成濾池。
廢水(pH值3～5)經(jīng)濾池發(fā)生的一系列電化學(xué)及物理化學(xué)反
應(yīng)使污染物得到處理的水處理方法。當(dāng)系統(tǒng)通水后．設(shè)備內(nèi)
會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在
處理過(guò)程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H]、Fe舢等能與廢水中的許多組
分發(fā)生氧化還原反應(yīng)．比如能破壞有色廢水中的發(fā)色基團(tuán)或
助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+進(jìn)一
步氧化成Fe孫，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附一絮凝活性，特
別是在加堿調(diào)pH值后，生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮
凝劑．它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化
鐵膠體。能大量吸附水中分散的微小顆粒．金屬粒子及有機(jī)
大分子。內(nèi)電解法工作原理基于電化學(xué)、氧化一還原、物理吸
附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理。內(nèi)電解法的主
要缺點(diǎn)是：①消耗大量的酸堿和反復(fù)調(diào)整pH值；②鐵的溶
解產(chǎn)生大量的鐵離子．從而產(chǎn)生大量的氫氧化鐵污泥。
(4)活化過(guò)硫酸鹽法。過(guò)硫酸鹽在水中電離產(chǎn)生過(guò)硫酸
根離子S20產(chǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位Eo+2．0lV，接近于臭氧
(Eo=+2．07V)，大于高錳酸根(Eo=+1．68V)和過(guò)氧化氫(Eo=+
1．70V)，過(guò)硫酸根離子S2082‘中含有過(guò)氧基(一0一O一)，是
一類較強(qiáng)的氧化劑【引。
由于在常溫條件下較低的反應(yīng)速率．過(guò)硫酸鹽對(duì)有機(jī)物
的氧化一般效果不顯著。然而，在過(guò)渡金屬離子(如Fe2+、
Fe“、Cu“、Ag+、Ce2+、Co“等)的活化作用下，過(guò)硫酸鹽活化分
解為硫酸根自由基·S04．，．S04_中有一孤對(duì)電子．其氧化還原
電位E0=+2．6v，遠(yuǎn)高于s20產(chǎn)(E0-+2．01v)，接近羥基自由基．
OH(E0-+2．8v)，具有較高的氧化能力。理論上可以快速降解
大多數(shù)有機(jī)污染物，將其礦化為C02和無(wú)機(jī)酸。研究發(fā)現(xiàn)．．
S04-在中性和酸性水溶液中較穩(wěn)定，但是在pH>8．5時(shí)，．S04-
則氧化水或0H一生成·0H．從而引發(fā)一系列的自由基鏈反
應(yīng)。Counenye等[4]運(yùn)用電子自旋共振技術(shù)(EPR)檢測(cè)到酸性
和中性條件下，·S04-(pH=2～7)的存在，在堿性條件下，．OH
(pH>12)的存在。因此，利用過(guò)硫酸鹽本身及其活化產(chǎn)生的．
S04_、·OH活性自由基進(jìn)行有機(jī)污染物的降解．在高濃度難
生化有機(jī)廢水處理領(lǐng)域?qū)⒕哂袧撛诘膽?yīng)用價(jià)值。活化過(guò)硫酸
鹽法主要缺點(diǎn)是：①過(guò)度金屬價(jià)格貴，從而造成運(yùn)行成本高：
②引入過(guò)度金屬離子，容易引起二次污染。該方法目前尚無(wú)
作者簡(jiǎn)介：周鵬(1982一)，男，廣西貴港人，貴州大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)，學(xué)士，注冊(cè)環(huán)保工程師、注冊(cè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師、注冊(cè)咨詢工程師
(投資)和清潔生產(chǎn)審棱師，主要從事環(huán)境工程設(shè)計(jì)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。
萬(wàn)方數(shù)據(jù) 20’7．No．6． O
實(shí)際工程應(yīng)用案例。
(5)水力空化法。當(dāng)液體內(nèi)部的局部壓力低于飽和蒸汽
壓時(shí)，液體內(nèi)部或者固液交界面會(huì)形成由溶解在水中的氣體
以及蒸汽組成的空泡。而空泡的生成、生長(zhǎng)和潰滅的過(guò)程稱
之為空化。產(chǎn)生空化效應(yīng)時(shí)能形成局部高溫(5000K)、高壓
(>150MPa)，促使水分子產(chǎn)生·OH和．H，這些含有未配對(duì)電
子的自由基，可直接氧化水溶液中的難生化有機(jī)化合物．不
存在二次污染，降解效果較好[5]。國(guó)外學(xué)者運(yùn)用該技術(shù)處理
含偶氮染料若丹明B、五氯苯酚等有毒污染物．國(guó)內(nèi)學(xué)者將
其應(yīng)用到處理垃圾滲濾液、酚類廢水中．均取得了一定的成
果。該方法目前尚無(wú)實(shí)際工程應(yīng)用案例。
3小結(jié)
高濃度難生化有機(jī)廢水預(yù)處理的好壞．直接關(guān)系到后續(xù)
的生物處理效果及出水水質(zhì)．只有采取切實(shí)可行的預(yù)處理措
施降低廢水的毒性和提高廢水可生化性．才能降低后續(xù)生物
處理的難度，提高處理效果，保證出水水質(zhì)。
Fenton法、類Fenton法、內(nèi)電解法是目前已經(jīng)在實(shí)際工
程中應(yīng)用的高濃度難生化有機(jī)廢水預(yù)處理方法。
活化過(guò)硫酸鹽具有持續(xù)釋放高濃度的氧化自由基(羥基
自由基、激發(fā)態(tài)氧自由基、硫酸根自由基等)并充分發(fā)揮其氧
化性能，在常溫常壓下將廢水中的有機(jī)物破環(huán)斷鍵，礦化為
二氧化碳和水，對(duì)廢水的溫度和pH值(pH值2—11均可以)
沒(méi)有苛刻要求。因此?；罨^(guò)硫酸鹽法具有著廣闊的應(yīng)用前
景，但是需要進(jìn)一步研究過(guò)硫酸鹽活化方法。
水力空化法處理高濃度難生化有機(jī)廢水具有高效、快
速、徹底的優(yōu)點(diǎn)而有著廣闊的應(yīng)用前景。但目前水力空化法
處理能耗高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。而且，水力空化
法的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及有機(jī)污染物的降解機(jī)理等方面仍有許多
問(wèn)題需要解決，這些都有待今后做進(jìn)一步研究。
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(上接第45頁(yè))
表3檢出限及測(cè)定范圍
Cl升2Fe她—+2Fe*+2Cl—
Cr如7～14H++6Fe址÷6Fe～2Cp+7H20
4．2方法的符合性
從精密度以及準(zhǔn)確度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看．加標(biāo)回收率保持在
92．8％。102％間，同標(biāo)準(zhǔn)差相比偏差為1．68％?？蓾M足一般檢
測(cè)方式對(duì)精密度和準(zhǔn)確度的要求。有較寬的測(cè)定范圍，并且
容易操作。
4．3方法的特征
(1)硫酸汞是一種劇毒品，購(gòu)買試劑較為繁瑣被使用，經(jīng)
濟(jì)代價(jià)高。同時(shí)對(duì)環(huán)境有一定程度的危害。實(shí)驗(yàn)室被使用的
器皿和廢渣廢液．從本質(zhì)上來(lái)講都成為危險(xiǎn)廢物．有著較高
的處置成本。
(2)通過(guò)利用氯氣校正法對(duì)高氯廢水中的化學(xué)需氧量進(jìn)
行測(cè)定時(shí)，需要二次滴定，增大了引入的不確定，同時(shí)也不能
很好地掌握測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性及準(zhǔn)確性。通過(guò)本方法的滴定
只需操作至此，且能保障更為準(zhǔn)確的結(jié)果。
(3)通過(guò)用硝酸銀來(lái)取代硫酸汞，會(huì)有很多白色沉淀形
成。對(duì)判定滴定終點(diǎn)產(chǎn)生影響，與此同時(shí)還會(huì)將很多的硝酸
根離子引入其中。在酸性的環(huán)境下，硝酸根的氧化性很強(qiáng)，能
夠在很大程度上影響到測(cè)定的結(jié)果。
5結(jié)束語(yǔ)
在排放工業(yè)污水和治理污水中．檢測(cè)COD有非常重要
的意義。因此一定要有效地控制其準(zhǔn)確度。本文所論述的測(cè)
定方法有一定應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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應(yīng)用，2013(21)
北京成為首個(gè)全部實(shí)施清潔能源發(fā)電城市
隨著北京最后1座大型燃煤電廠——華能北京熱電廠燃成為全國(guó)首個(gè)全部實(shí)現(xiàn)清潔能源發(fā)電的城市。該機(jī)組停用后
煤機(jī)組停機(jī)備用，北京實(shí)現(xiàn)了電廠無(wú)煤場(chǎng)的目標(biāo)，北京也由此每年可減少燃煤176萬(wàn)t，減排S029lt、N0x 285t、粉塵110t。
一一¨¨_一“uh．_1¨h，“q¨··‘‰∥‘。¨“，_q¨·—¨¨¨_。¨¨·，“‰·一‘¨¨l·一州¨·，‘¨¨1．一1¨¨·一‘‰_“‰．一州¨¨?！?#168;¨．一‘¨¨·_Ⅷ¨¨。1‰·一。‰·一。¨h|，‘l‰。_‰·-岫"．，“¨¨·一。Ⅶ··一“l(fā)¨p_‰，‘¨¨J．一Ⅲ‰·，。¨¨l·，_‰_一_‰·一’
我國(guó)最大地下室天然氣電站投產(chǎn)
近日．廣州計(jì)算中心天然氣分布式電站I期工程建成投
產(chǎn)．該項(xiàng)目規(guī)劃4×4300kW是目前全國(guó)最大的地下室燃?xì)怆?
2017．No．6．
站，它投產(chǎn)后，每年可節(jié)省標(biāo)煤1485萬(wàn)t，減排C02“6萬(wàn)t，能
源利用效率超過(guò)70％，成為我國(guó)清潔能源高效利用的新典范。

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