微电解-Fenton深度处理制药废水

Posted 2023-01-13 速率

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摘要：采用铁炭微电解-Fenton联合工艺深度处理制药废水生化出水，探讨了初始pH、曝气量、反应时间等因素对微电解出水Fe2+和Fe3+变化规律、COD降解速率以及后续Fenton氧化效果的影响，为优化微电解-Fenton氧化联合工艺提出了微电解间歇加酸的理论。间歇加酸可提高微电解系统中COD降解速率和Fe2+含量，使后续Fenton氧化无需投加FeSO4•7H2O即可达到较好的COD去除效果。结果表明，当初始pH=2.5，曝气量为 0.6 m3/h，间歇加酸30 min/次，微电解反应2 h，出水投加1 mL/L的H2O2进行Fenton氧化2 h，COD总去除率可达81.33%；间歇加酸30 min/次可将微电解反应2 h出水Fe2+浓度从50 mg/L提高至151 mg/L，COD降解速率从10.6 mg COD/（L•h）提高至22.2 mg COD/（L•h）。

铁炭微电解-Fenton氧化联合技术，是在铁炭微电解反应后加入适量的H2O2，使微电解反应产生的Fe2+与H2O2形成Fenton试剂，Fe2+在酸性条件下催化H2O2分解产生.OH来进攻有机物分子，同时，铁离子参与络合反应，进一步对废水中有机物进行去除。

在微电解-Fenton氧化反应过程中，不同的反应条件和运行状况会导致Fe2+和Fe3+的含量发生变化，同时，一般常规微电解产生的Fe2+因极易被氧化故浓度不高，影响后续Fenton氧化效果。通过查阅相关资料，发现多数文献研究的是铁炭微电解-Fenton多个因素对有机物去除的影响，如铁炭比，PH，Fe2+、-H2O2投加量，反应时间等，而对微电解过程中铁离子产生规律、COD降解速率以及PH过程控制的研究报道较为少见，而正是出水PH和铁离子浓度决定了后续Fenton氧化的效率。

为此，笔者通过实验研究微电解-Fenton工艺中不同反应条件对Fe2+和Fe3+的含量变化及COD降解速率的影响，并提出微电解反应间歇加酸的理论，以对PH值进行过程控制，从而保持有利于微电解彻底进行的酸性环境，并能产生可满足后续Fenton需要的Fe2+，同时经过多次实验总结得出微电解-Fenton氧化联合处理制药废水运行的最佳反应条件。

1实验部分

1.1实验水质及分析方法

实验所用废水为山东新时代药业有限公司综合制药废水经CASS工艺生化处理出水，污染物的种类繁多，成分复杂，出水B/C比值低，可再生化性极差，难降解有机物成分高，色度较高。。

1.2实验装置

实验装置为长方体容器，长*宽*高分别为60cm*20 cm *40 cm，总有效体积为43.8L，有机玻璃材质，玻璃厚度为0.6 cm，池体内垂直设2块挡板，底部相通，将池体均分为3个20cm*20 cm的反应区间，池底5cm处设支架，有不锈钢网格垫，其上铺设复合铁炭填料约为10l，每次可处理水量30l，底部采用鼓风曝气，通过转子流量计调节曝气量大小。

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