A_O_2_酸析_催化氧化工艺处理精制棉废水的中试研究_同帜

西安工程大学学报JournalofXi’anPolytechnicUniversity第25卷第3期(总109期)2011年6月Vol．25，No．3(Sum．No．109)文章编号:1674-649X(2011)03-0352-05收稿日期:2011-01-09通讯作者:同帜(1963-)，男，陕西省户县人，西安工程大学教授．E-mail:tongzhi63@yahoo．com．cnA/O2+酸析-催化氧化工艺处理精制棉废水的中试研究同帜1，邹坦胜1，陈超产2(1．西安工程大学环境与化学工程学院，陕西西安710048;2．西安青山环保科技有限责任公司，陕西西安710075)摘要:精制棉废水属于难处理的工业废水之一，本文采用A/O2+酸析-催化氧化工艺对其进行处理，并取得了良好的中试效果．生化部分的COD去除率达82%以上，色度去除率高于50%．实验结果表明，酸析过程中调节pH约为2.5，催化氧化过程中H2O2及FeSO4的投药量分别为0.8mg·L－1与160mg·L－1时，后处理的主要出水控制指标COD降至135mg·L－1以下，色度降至150倍以下．此外，通过观察发现脱氢酶活性较高，生物相中能反应水质良好的固着性纤毛虫和钟虫占优势．关键词:A/O2工艺;酸析;催化氧化;中试研究;精制棉废水中图分类号:X703文献标识码:A精制棉废水水质成分复杂［1］，经蒸煮，废水中溶有短棉绒、单宁果胶、油脂、蜡质、木糖、固形物、游离碱、纤维素、碱木素、脂酸钠及硅酸等物质，经过氧化氢漂白后转化为有机酸、酮类、酯类等．目前大多精制棉厂家的废水处理过度依赖前段的酸析及后端的混凝处理，生化处理效率仅有20%左右，造成了出水不稳定，且存在二次污染等弊端．胡波［2］等人采用UASB处理精制棉废水，有机物去除率在70%～80%之间，但单个的实验室工艺并不能直接用于生产;曾志勇［3］等人利用酸析+微电解+A/O2+混凝+脱色工艺处理精制棉废水，但工艺过于繁琐，成本较高;张玥［4］等人采用催化氧化工艺处理精制棉废水，COD减少了77%，但没有对微生物降解该种废水进行探讨．本文对A/O2+酸析-催化氧化工艺处理西安某化工厂精制棉废水进行了中试研究，取得了良好的实验效果，以期为精制棉废水的处理提供合理经济的净化手段，并最终达到污水的综合利用的目的．1实验1.1材料(1)COD快速测定仪、分光光度计、JJ-4型六连磁力搅拌器、分析天平、pHS-3C型酸度计以及移液管、比色管、烧杯等玻璃器皿;电子显微镜．(2)非离子聚丙烯酰胺(PAM，聚合度1200万)、盐酸(分析纯)、催化剂硫酸银溶液、氧化剂重铬酸钾溶液、FeSO4、30%过氧化氢、三甲基氨基甲烷、TTC，Na2SO4、Na2S、浓H2SO4、甲醛溶液、甲苯．DOI:10.13338/j.issn.1674-649x.2011.03.036(3)A/O2中试系统一套，废水取自某化工厂调节池污水．1.2方法(1)采用COD快速测定仪测定COD，PHS-3C型酸度计测定pH值，比色管比色测定色度，可拍照显微镜观察生物相．(2)取TTC分析纯在103℃的烘箱内烘干2h，制备浓度分别为20，40，60，80，100，120，140mg/mL等TTC标准液［5-6］．在8支带有编号的比色管中分别加入2mLTris-HCl缓冲液，1mL不同浓度的TTC标准液，1mLNa2S新配溶液，摇匀，静置20min，空白样不加TTC溶液，换用蒸馏水代替．反应完全后，各管分别加入5mL甲苯，摇荡，充分提取TF．然后在高速离心机(4000r/min)离心10min，取上层有机溶液在紫外分光光度计492nm下进行比色，绘制标准曲线和分段抽取的污泥测样品．(3)在多连磁力搅拌器上通过烧杯实验来确定最佳pH值范围及药剂投加量［7］．实验分为若干组，每组为6份体积为1L的废水，分别加不同体积的酸水，使pH值分别为1#烧杯pH=5，2#烧杯pH=4，3#烧杯pH=3.5，4#烧杯pH=3，5#烧杯pH=2.5，6#烧杯pH=2．催化氧化时，每组为6份体积为1L的酸析过滤后的废水，分别加不同体积的H2O2溶液及不同FeSO4固体使得H2O2与FeSO4的摩尔比为1∶500，分别向编号1#～6#的烧杯投加H2O2体积分别为0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9mL，投加FeSO4固体质量为80，100，120，140，160，180mg．先快速搅拌(300r/min)2min，接着分别加入15mg/L的絮凝剂5mL，再继续慢速搅拌(120r/min)10min，静置15min后，取上清液测其COD．连续实验5次，最终结果取5次的平均值，以确定最佳的pH值及最佳投药量．(4)A/O2+酸析-催化氧化工艺处理精制棉废水的中试工艺流程图，见图1．图