超声波-芬顿法协同处理焦糖废水的研究

100广东化工wⅥ．gdchem．com2015年第5期第42卷总第295期超声波．芬顿法协同处理焦糖废水的研究赵希锦，一，伍学明2，简磊，孟晓霞，魏蛲，周波(1．四川省环境科学保护研究院，四川成都610041：2．千禾味业食品股份有限公司，四川眉【lJ620000)SynergyofUltrasonicandFentonReagentforTreatmentofCaramelWastewaterUsingSmallScaleLaboratoryReactorZhaoXijin，WuXueming，JianLei，MengXiaoxia，WeiYao，ZhouBo(1．SichuanAcademyofEnvironmentalSciences，Chengdu610041：2．QianHeCondimentandFoodCo．，U’D，Meishan620000，China)Abstract：lnthisstudy,theremovaleficiencyofcolorizationandC0DCrofcaramelwastewaterwasstudied．underultrasonicandFentonreagent．Toinvestigatethefactorsinfluencing，reactiontime，dosageofH2O2，pHvalue，Fconcentrationwereconductedonc啪elwastewater．TheresultsshowthatthesynergyofultrasonicandfentonreagentCanobviouslyincreasetheremovaleficiencyofcolorizationandCODcr，adding30％H202of6mL，thedecolorizationrateandCODcrremovalrateincreased18％andl1％respectively．Underthebestconditions(H2O26mL，pH3．0，Fez’30mmol／L)，thedecolorizationrateandCODcfremovalratewere695％and69．5％．Comparedwithno—ultrasonic，theywereincreasedbyltimesand1．4times．Keywords：ultrasonic：Fentonreagent：synergistic：carame1wastewater焦糖色素广泛应用于食品、医药、调味品、饮料等行业，是食品工业中最常用的着色剂llJ。近年来随着调味品工业的迅速发展，焦糖色素在工业中的应用越来越广泛，带来了巨大的经济效益。我国目前有焦糖色素生产企业数20余家，年产量达100万吨。随着焦糖色素的生产规模快速扩大，越来越多的焦糖废水需要处理。焦糖色素生产废水是一类极难处理的有机废水。焦糖废水具有高CODc、低B0D5、高色度的特点，尚无有效治理工艺与文献报道。绝大部分企业难以做到废水达标排放，造成了严重的环境污染。芬顿试剂是亚铁离子和双氧水的组合，作为强氧化剂的应用已有一百多年的历史，并广泛应用于难降解有机污染物的处理口】。经典理论认为氧化作用是由Fe和H2o2混合生成的羟基自由基氧化降解有机污染物口'4】。由于Fenton技术具有反应速度快，二次污染小、反应条件相对温和，无需采用高温高压等特殊条，逐渐引起了国内外重视lS-7l。本文以焦糖废水为研究对象，研究了超声波和芬顿法协同作用对焦糖废水的脱色及CODc~降解的影响，着重探讨了反应时间、H2O2投加量、pH及Fe浓度对其降解性能的影响。l材料与方法1．1实验材料I．1．1焦糖废水焦糖废水样品为焦糖生产工艺段高色度废水，其基本理化性质为pH为5，CODc4500mg／L，BOD5800mg／L，色度7300PCU，属于色度高、生物降解性差的废水。1．1．2主要仪器和试剂主要试剂为FeSO4及H2O2(30％)，均为分析纯。主要设备有V-1800型分光光度计、PHS．3C精密酸度计、JY96．II超声波细胞破碎仪、CR．50型色度计，5B．3C型COD测定仪。1．2实验方法本研究设计4组实验，研究超声波和Fenton法协同作用对焦糖废水的脱色及CODc降解的影响，着重探讨了反应时间、H2O2投加量、pH及Fe浓度对其降解性能的影响。(1)超声波与搅拌的影响：取100mL焦糖废水加入250mL三角瓶中，分别置于常温搅拌与超声破碎仪中处理，搅拌速率为500r／min，超声输出功率为150W，频率20Hz，间隔10rain取样测定其色度与CODc浓度变化；(2)H2O2投加量的影响：分别取3O％H2O22、4、6、8、lO、l2mL，