Fenton组合工艺在焦化厂生化出水回用中的应用研究_蒋文新

中国环境科学学会学术年会论丈集(2X(拍)Fenotn组合工艺在焦化厂生化出水回用中的应用研究蒋文新`张光玉,居水芬`应维琪,1.交通部天津水运工程科学研究院水路交通环境保护技术实验室天津3X(抖56;2.华东理工大学资源与环境学院上海20237摘要焦化厂生化出水COD、总氛浓度偏高而且变化大,需要稀释才能对外排放。本文比较了eFn-otn氧化,混凝沉淀+Fenont以及eFnotn+生物活性炭工艺对上海焦化厂生化出水的深度处理效果。混凝和eFnton氧化对水样中各种有机成分(以芳香基团有机物Uv254值、颜色度V巧380值及CO)D均有很好的处理效果,同时后者能有效的降低水样中总氛含量。eF,`和从仇最佳投加t分别为56m了L,27.Zm了L,此时可以去除印%以上的芳香基团有机物和几乎所有的颜色以及混凝沉淀出水中的总氛。混凝+eFinon组合工艺能有效去除生化出水中有机物和总氛,使出水达到国家严格排放标准,是切实可行的深度处理和回用技术。凡ontn+活性炭吸附工艺可以达到未来更加严格的排放标准和各种回用要求的最佳深度处理工艺。Fenotn氧化在有效去除有机污染物的同时,强化了活性炭的吸附效果,显著提高水样的生化性能,有利于在炭床内建立生物活性炭功能。eFnotn+生物活性炭组合工艺能够高效地深度处理及回用焦化厂生化出水。关健词Fenotn氧化混凝沉淀活性炭吸附生物活性炭总氛回用一、引宫焦化废水的污染物的主要成分主要包括NH;`一N、氛化物、硫化物、硫氛酸盐、酚类化合物、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环有机化合物【’,2j,是一种典型的高浓度、高污染、有毒难降解的工业有机废水〔’】,总体性质表现为NH4十一N、酚类及油份浓度高、有毒及抑制性物质多、生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解、对环境构成严重污染〔4〕。据统计,205年焦炭行业排放的焦化废水达到1.8x10.m,约占全国工业废水排放总量的2%,其中,eon排放量约为1.25x10,t,NH4’一N排放量约为1.9xlo4t,石油类污染物排放量约为2065.5t,分别占相应指标全国工业废水排放总量的2.5%、4.6%及8.5%左右[’〕。因此对焦化废水的深度处理和回用越来越受到人们的关注。1894年法国科学家Fenotn[6〕首次发现了eF,`能通过HZOZ有效地催化苹果酸的氧化,uHang[’】等人从70年代年末开始将eFinon氧化技术应用于有毒有机污染物的处理。Fenot。试剂是eF,’和H202的结合,二者反应生成经基自由基·OH[,,9j,可以氧化水中的大多数有机物,尤其对毒性大、一般氧化剂难以氧化或难生化降解的污染物质具有较强的氧化能力和较高的降解率〔’“,川,能将大分子有机物降解为小分子有机物或完全矿化〔”],同时能提高水样的生化性能ls[·’`1,因此在国内外废水处理中得到普遍应用〔”·’引。Fenotn试剂产生·OH机理〔”〕如下所示。eFZ`+HZoZ一Fe3`+·oH+oH-eF3`+HZoZ一凡2十+·ooH+H`·00H+HZOZ一02+H20+·OHRH+·OH一R·+H20R·+02一R00·一COZ+H20本研究以焦化厂生化出水为研究对象,分别考察eFnotn氧化,混凝+eFontn,eFnotn+活性炭吸附和Fenton+生物活性炭4种工艺的深度处理效果,优化处理条件,探讨eFontn氧化对去除orsP和总氛的效果以及对水样生化性能的影响;通过吸附容量实验考察活性炭对焦化厂生化出水中各种有机成分(芳香基团有机物Uv,值、颜色度vIS3.值及CO)D的吸附容量和处理能力;第二章环境污染防治技术研究与开发对各处理单元(工艺)进行评价;观测长期运行炭塔内自然生物降解作用的可能性和降解性能,以及接种生物炭柱的处理效果,综合评价各单元(工艺)对于该水样回用处理的可行性。二、实验部分(一)水样来源实验水样取自上海焦化有限公司污水处理废水系统排水口,水质指标,COD为92.0-107.smg/L,UV翻为1.692一1.723,VIS3so为0.358一0.科O,总氛为5.01一5.23mg/L,pH为6.80一7.33。(二)材料、仪器和试剂材料:原煤破碎炭,果壳炭,椰壳炭(上海活性炭厂),·上海焦化厂生化出水。仪器:hquioTC测定仪(德国元素分析系统公司);UincoUVZ《XX)型紫外可见分光光度计(上海尤尼科);六联磁力搅拌器(常州国华);DBZRo消解仪(哈希);4041/KSMZ型BrAun电动咖啡研磨机;真空泵;电子天平;自制滚动摇床。试剂:聚合硫酸铁(poly’nIed。fe币c。uiartesolution,11%凡,+),氛化铁(化学纯),erso4·7HZO,重铬酸钾(分析纯),硫酸铝钾(分析纯),硫酸汞(分析纯)、