无锡饮料废水一体化处理设施—这家靠谱

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1.2 实验材料

实验仪器：毫克级电子分析天平、上海雷磁pH计(PHS-3C)、WFJ722可见分光光度计等。

实验药剂：氢氧化钙(分析纯)，铬酸钡(分析纯)，36%盐酸(分析纯)，氨水(分析纯)等。

1.3 试验方法及步骤

本实验按照氧化钙与废水中硫酸根离子摩尔比为1︰1，pH为6、7、8，反应时间为40min、60min、80min进行多因素试验，取100mL废水，装入250mL锥形瓶中，向其中加入相应比例的氢氧化钙，用36%HCL调节pH，分别控制反应时间。用络酸钡光度法测量硫酸根的含量。

2、结果分析

2.1 工作曲线绘制

分别于150mL锥形瓶6个，分别加入0mL、1mL、2mL、4mL、6mL、8mLSO42-标准溶液，分别加水至50mL，向标准溶液中加入1mL2.5mol/L的盐酸溶液，加热煮沸5min，取下各加入5mL酸性铬酸钡溶液后，在煮沸5min。取下锥形瓶，稍冷却后，逐滴加入氨水至柠檬黄色，再多加2滴。冷却后，用慢性滤纸过滤，滤液收集于50mL比色管中，用蒸馏水洗涤锥形瓶及滤纸三次，滤纸收集于比色管中，用蒸馏水稀释至标线。在420nm波长，用10mm比色皿测量吸光度，所得线性回归方程：A=0.425C-0.6649，R2=0.9992。

2.2 添加不同质量的氢氧化钙对硫酸根去除的影响

取5份200mL氧化铁红废水，用36%HCL调节溶液的pH为6，反应时间60min。硫酸根的初始浓度是12g/L，设定添加氢氧化钙的含量费分别为2g、2.5g、3g、3.5g、4g。待反应结束后，测量废水中SO42-的浓度，计算SO42-去除率。结果如表1所示：随着氢氧化钙浓度的增加，去除SO42-浓度先增加后减少，当添加3.5g氢氧化钙时，废水中的SO42-含量，m(SO42-)=2.1341g。去除率82.11%。

为满足纸张质量性能要求和降低生产成本，造纸过程中常使用化学助剂用的化学品是聚丙烯酰胺(PAM)(PVA)和阳离子淀粉(CS)，所产生的废水色度高、化学需氧量（CODcr）高，可生化性差，处理难度大。

深度处理是进一步去除二级处理出水中剩余污染物的净化过程，目前多数造纸企业的废水在经过二级生化处理后，COD、色度等指标难以满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）的要求，因此采用深度处理工艺实现达标排放是必然趋势。根据该标准中对水污染物特别排放限值的要求，造纸企业最终排水的CODcr要求不高于50mg/L。考虑到芬顿反应生成的•OH具有很强的加成反应特性，可氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解的有机废水的氧化处理。而臭氧处理废水氧化能力强，可分解一般氧化剂难于破坏的有机物，而且反应安全，时间短。因此，本课题采用“臭氧氧化+芬顿氧化"作为深度处理工艺，以二沉池出水作为原水，以CODcr去除率作为废水的污染物去除效果，进行中试试验。

1、材料与方法

1.1 试验水样

以东莞某纸业公司污水处理厂一期、二期工程的二沉池出水作为原水，要求原水CODcr低于180mg/L。该纸业公司主要以废纸为原料，生产灰底白板纸及牛卡纸，生产废水主要来源于制浆过程中的大量洗涤废水、抄纸废水。

1.2 试验思路

为探究臭氧氧化工艺与芬顿氧化工艺联用的组合方式对废水污染物的去除效果，试验按以下三种工艺路线进行：

①单独采用芬顿氧化工艺，确定芬顿药剂的投加量。

②采用“臭氧+芬顿"组合工艺，即废水先经臭氧氧化再进行芬顿氧化。

③采用“芬顿+臭氧"组合工艺，即废水先经芬顿氧化再进行臭氧氧化。

2、试验流程及技术参数

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2.1 单独采用芬顿氧化工艺

二沉池出水的pH在7.0～8.0之间，加酸调节废水的pH在3.5左右，投加不同剂量30%过氧化氢，搅拌反应后，曝气、投加液碱回调废水的pH在8.0～9.0之间。

随着芬顿药剂投加比的增大，废水CODcr去除率反而下降。当投加量与30%过氧化氢的投加量为1.25:1时，CODcr去除率达到62%。的投加量超过3.00mg/L，30%过氧化氢的投加量超过2.24mg/L时，CODcr去除率变化趋于稳定，此时芬顿药剂投加比为1.34，CODcr去除率为48%以上。为保证芬顿氧化对废水CODcr去除效果的稳定性，确定芬顿试剂的投加量为3.00mg/L2.24mg/L的30%过氧化氢。

2.2 采用“臭氧+芬顿"组合工艺

先对二沉池出水进行臭氧氧化，再进行芬顿氧化。

臭氧氧化采用氧气源臭氧发生器，臭氧反应器底部安装曝气盘。臭氧反应器的进水及进气均采用“下进上出"的方式。调节臭氧出水的pH在3.5左右，按3.00mg/、2.24mg/L的30%过氧化氢的投加量进行芬顿氧化，搅拌反应后，曝气、投加液碱回调废水的pH在8.0～9.0之间。

通过不断增加臭氧投加量，确定臭氧的最佳投加量。每隔0.5h对臭氧出水进行取样，并进行芬顿氧化，分别测定臭氧出水、芬顿出水的CODcr值，以CODcr去除率作为废水的污染物去除效果。

分析试验结果可知，随着臭氧投加量与臭氧反应时间的增加，CODcr总去除率变化不大，基本维持在75%左右。当二沉池出水CODcr低于180mg/L，臭氧投加量为20.67～48.65mg/L的投加量为3.00mg/L，30%过氧化氢的投加量为2.24mg/L时，采用“臭氧+芬顿"组合工艺处理后，即废水先经臭氧氧化再经芬顿氧化后，最终出水CODcr低于50mg/L，满足出水水质要求。

2.3 采用“芬顿+臭氧"组合工艺

先对二沉池出水进行芬顿氧化，再进行臭氧氧化。

取二沉池出水，加酸调节废水的pH在3.5左右，投、30%过氧化氢，搅拌反应后，曝气、投加液碱回调废水的pH在8.0～9.0之间，最后进行臭氧催化氧化。其中，硫的投加量为1.50mg/L，30%过氧化氢的投加量为0.37mg/L，臭氧投加量为20.17mg/L。每隔1.0h分别对芬顿出水、臭氧出水进行取样，测定水样的CODcr值，以CODcr去除率作为废水的污染物去除效果