、含硫的环状化合物。废水中大部分有机物具有毒性,直接排放会对环境造成长久影响。废水处理方法大致可以分为4类:混凝沉淀法、吸附法、氧化法和其他方法(反渗析、电渗析等)。混凝沉淀法对COD、色度、氨氮处理效果有限,吸附法(如活性
调节废水初始pH值为3,其他条件不变,铁屑用量对去除率的影响如图3所示。由图3可知,随着铁屑投入量增加,去除率持续上升,当用量大于70g/L时,去除率基本保持不变。这是由于当体系中铁屑较少时,增加铁屑量,微电解体系中形成的原电池数量增加,与•OH形成的氧化强度也随之增加,去除率上升;当铁屑量达到一定量时,相比于活性炭量减少,H+数量也减少,原电池数量达到饱和,去除率基本保持不变。确定佳铁屑投入量为70g/L,此时废水COD、NH3⁃N、色度的去除率分别为79.75%,83.94%和93.17%。
炭吸附)和其他方法成本较高。Fenton试剂作为一种高效氧化剂,因其操作简易、流程简单、成本低等特点被广泛使用。微电解Fenton法是利用活性炭和铁屑发生的微小电解反应产生的Fe2+与H2O2组成强氧化体系,产生的羟基自由基在酸性条件下具有很强的氧化性,对消除COD、氨氮及色度具有显著效果。
本文采用微电解Fenton法,并使用MnO2作催化剂的氧化体系对硫铵酯⁃苯甲羟肟酸⁃苯胺黑有机废水中的COD、氨氮及色度进行深度处理,重点考察微电解池中C/Fe配比、pH值、H2O2和MnO2药剂投入量对去除率的影响。
1、实验
1.1 主要试剂和设备
主要试剂:活性炭,铁屑,H2O2(质量分数30%),MnO2,聚丙烯酰胺(PAM),H2SO4(质量分数20%),NaOH(质量分数10%),硫铵酯,苯甲羟肟酸,苯胺黑。
主要设备:微电解装置,
气量500mL/(min•L),其他条件不变,MnO2用量对去除率的影响如图7所示。由图7可知,随着MnO2用量增加,去除率先增加后基本保持不变。MnO2作为一种催化剂,当MnO2用量较低时,Mn2+可以促进•OH的产生,增强其氧化性。但当MnO2用量达
生化工艺
烟草厂家工艺和原料不同导致烟草废水中烟碱的含量不同,但烟草含量的波动趋势基本与COD的是具有协同性的,烟碱作为含氮双杂环化合物,生化方法难处理,这是由微生物的耐受性质决定的,氧从烟碱分子中很难获得电子,这是由烟碱的野缺仔电子结构冶造成的环结构电荷密度下降、五元杂环与苯杂环稠合的立体结构造成的空间体积位阻效应、结构的疏水性决定的。由此可知,要处理含有烟碱的难降解有机废水,工艺应当采用厌氧工艺。但考虑到处理效率,一般高浓度难降解废水可以通过生化法的厌氧段与好氧段耦合,提高废水可生化性,降低污染物浓度。
陈元彩利用UBF和UASB高浓度颗粒污泥组成的污泥床以及由填料及其附着的生物膜组成的滤料层耦合两段SBR好氧工艺串联运行,出水CODCr去除率能达到90%以上。李友明采用混凝要厌氧要好氧要深度处理废水,厌氧采用UASB,出水COD、BOD5、SS和色度各项出水指标均优于烟草薄片厂目前已有的处理系统。王敏在江西某卷烟厂改造工程采用野水解酸化+接触氧化+混凝沉淀冶对污水进行处理,出水水质达到城市污水再生利用景观环境用水水质(GB/T18921-2002)的水景观类标准。李冶婷采用野水解酸化要两级BAF要臭氧要活性炭过滤冶工艺,使污水能够回用。
2、强氧化工艺
由于烟草行业废水中烟碱、香料香精、机油等物质作为难降解有机物使得烟草废水的处理难度增大,侯轶在对造纸法烟草薄片废水中的烟碱厌氧降解实验中发现烟碱COD的降解有协同效应,但降解速率明显小于COD,且降解率不高,而氧化(AOP)中以羟基自由基(窑OH)作氧化剂,对水中难降解有机物的有快速分解,无选择性的特点,越来越广泛得被应用在实践中。
何玉洁研究芬顿氧化PAM助凝法预处理的效果,实验COD的去除率可达79.6%,出水完全澄清。陈赛艳等利用烟叶废水经物化和二级生物处理后的出水研究臭氧氧化法预处理,研究表明臭氧能对COD保持60%左右的去除率,对羰基和芳香族化合物的去除效果极强。陈赛艳采用Ti(Ⅳ)催化臭氧氧化法再次处理烟草薄片废水二级生物处理出水,研究表明催化剂的加入使烟碱等含氮化合物和木素降解产物降解率更高。马迅采用Fenton氧化法深度处理经过生化处理后的造纸法再造烟叶废水,在适宜的投加比例加PAM絮凝的条件下,COD去除率大可达72.3%。
3、生化要强氧化工艺
到一定值时,产生的•OH量达到饱和,去除率不再发生变化。MnO2佳用量为8g/L,此时废水COD、NH3⁃N、色度的去除率分别为88.84%,93.21%和98.58%。MnO2作为催化剂,COD去除率提高了3.72%,NH3⁃N去除率提高了5.56%。
CJJ-843A型磁力搅拌器,pHB-4雷磁pH计,HACHDR3900型COD测定仪,SJ-9010型色度仪,ET99732型微电脑水质测定仪。
1.2 实验水样
按1∶1∶2的比例配置浓度7g/L的硫铵酯⁃苯甲羟肟酸⁃苯胺黑有机废水,常温下用磁力搅拌器密闭搅拌1h。配置的废水外观呈黑棕色、有刺激性气味,COD为1069mg/L,NH3⁃N含量198mg/L,色度为764,pH值为7.72。水样经封闭保存,并置于阴暗处以待实验。
1.3 实验方法
微电解实验装置如图1所示。取200mL水样置于集水池1中,调节初始pH值,经水泵将水样抽至微电解池中。加入一定量的活性炭、铁屑、H2O2、MnO2,将曝气泵置于活性炭下部,反应一段时间后,将上层清液倒至集水池2中,离心后取上清液测定COD、NH3⁃N和色度