活性炭吸附-Fenton氧化处理高盐有机废水

Posted 2023-01-13 活性炭

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摘要：采用活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺处理高盐度难降解有机废水的性能。考察了不同工艺参数对活性炭吸附及Fenton氧化对高盐有机废水处理效率的影响。结果表明,采用活性炭单独处理时,在pH = 6.0,活性炭投加量为9.0 g/L,吸附时间为60 min条件下,COD去除率最大,达到47.5%。

活性炭吸附处理后,废水再采用Fenton氧化处理,在FeSO4•7H2O投加量为3.0 g/L,H2O2投加量为4.7 g/L,反应时间为30 min条件下,COD去除率最大,达到84.4%。整体而言,经过活性炭吸附和Fenton氧化处理后,废水COD由初始浓度13 650 mg/L降至560 mg/L,去除率达到95.9%。活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺适合高盐度难降解有机废水的处理。

对于含高浓度无机盐的有机废水，目前国内外多采用厌氧生物工艺进行处理。但过高的无机盐浓度会导致微生物细胞渗透压升高，引起微生物细胞原生质分离，盐析作用会降低代谢酶活性，破坏微生物酶结构，抑制微生物的生长和酶促作用，从而降低废水的处理效果。同时，过高的无机盐浓会引起活性污泥上浮而流失，从而严重影响生物处理工艺的净化效果。

为此，对高盐有机废水进行生物处理之前，需要对废水进行稀释，使盐分的质量分数小于1%，但这不仅会造成水资源的浪费，而且会导致废水处理设施庞大，增加投资，运行费用提高。

因此，开发一种更加有效的处理高盐有机废水技术以替代传统生物处理过程，具有非常重要的意义。吸附法具有反应速率快、不受有机物浓度波动冲击等优点，被认为是最有效的处理高盐有机废水技术。

近年来，采用活性炭作为吸附材料处理有机废水的技术受到广泛的关注，并在国内外有机废水处理领域中逐渐推广应用。Fenton氧化法具有操作简单、反应快速等优点，Fenton氧化法在处理难降解或一般化学氧化难以奏效的有机污染物中应用极为广泛。。

因此，在Fenton试剂体系中引入活性炭，活性炭在吸附有机污染物的同时，可以吸附亚铁离子，一定程度上可以提高羟基自由基附近有机污染物的浓度，从而达到提高氧化效率和有机污染物处理效果的目的。

本研究采用活性炭吸附-Fenton氧化工艺联合处理高盐有机废水的技术方案，即“活性炭吸附分离高盐有机废水中的有机物，采取Fenton高级氧化技术将吸附有机物的活性炭与Fenton试剂反应，活性炭辅助Fenton试剂氧化去除有机物并使活性炭解吸再生，活性炭循环利用”的技术方案，主要研究PH、活性炭投加量、Fenton试剂配比及投加量和反应时间对高盐有机废水处理效果的影响，可为高盐有机废水的处理提供新方法新工艺，并为工艺应用与优化提高理论基础及指导。

1实验部分

1.1实验材料

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