_臭氧深度处理造纸废水过程的影响因素分析

环保与综合利用622015年1月第34卷第1期2013年造纸工业排放废水中化学需氧量（COD）62.4万t，占全国工业废水COD排放量的20.5%，制浆造纸行业仍是我国主要的工业污染大户[1]。目前，我国制浆造纸行业普遍采用一级物化处理+二级（厌氧/好氧）生化处理的处理工艺[2-4]，一般经过二级生化处理后的造纸废水出水水质大多数不能满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）的要求，主要存在COD、色度仍然较高，难生物降解的有机物降解不彻底等问题。因此，有必要对其进行深度处理以实现达标排放，甚至能够回用[5-7]。臭氧（O3）作为强氧化剂用于废水深度处理，具有氧化能力强、处理过程中一般不产生污泥、不产生二次污染等特点[8-11]，对降低废水中的COD、色度等具有特殊的处理效果，能将难降解的大分子有机物彻底矿化为CO2和H2O，被认为是一种较清洁的深度处理技术，具有广阔的发展前景[12-14]。本研究利用自制O3反应器对经过生化处理的造纸废水进行氧化深度处理，通过试验探讨了在不同条件下O3氧化法对造纸废水CODCr和色度去除效果的影响，并优化了各影响因素，找到了O3氧化法深度处理造纸废水的最佳实验条件。1实验部分1.1实验材料（1）废水：实验所用的废水样来自某造纸厂硫酸盐法制浆的漂白中段废水，并经过二级生化处理的废水，水样的基本参数如表1所示。（2）B1-5型O3发生器，进气压力为0~0.05MPa，O3产量为5g·h-1，浓度为60~80g·m-3。（3）O3反应器：反应器为内径80mm，高度为400mm的圆柱型反应器，材质为有机玻璃，D=60mm，H=400mm，内有玻璃砂芯微孔曝气头。1.2实验流程实验工艺流程如图1所示，实验采用工业氧作为气源，经O3发生器产生O3进入反应器，O3通过底部的玻璃砂芯微孔装置采用鼓泡方式加注，使产生的O3气泡足够小，均匀分布并进基金项目：中央高校基本科研业务专项资金资助（2014ZZ0062）。作者简介：程峥先生(1989-)，华南理工大学轻工与食品学院在读硕士研究生，主要研究方向：制浆造纸清洁生产与污染控制；联系电话：18814123318，E-mail:954867716@qq.com。doi:10.13472/j.ppm.2015.01.016臭氧深度处理造纸废水过程的影响因素分析●程峥，杨仁党，王斌，杨飞（华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640）摘要：用臭氧对经二级生化处理后的造纸废水进行氧化处理，探讨了在不同初始pH值、温度、臭氧处理时间、臭氧浓度条件下，臭氧氧化法对造纸废水中CODCr和色度的去除效果。结果表明：臭氧氧化处理过程中，CODCr和色度的去除率随着处理时间、臭氧浓度增加而增大；随着温度的升高，CODCr和色度的去除率先增大后减小；随着初始pH的增大，CODCr的去除率不断增加，而色度的去除率一直较高，增加趋势平缓。最佳的实验条件：处理时间15min、温度30℃、pH=8、O3=25mg·L-1，此时CODCr和色度的去除率分别达到39.87%和88.51%。关键词：臭氧氧化；造纸废水；深度处理；影响因素；去除率中图分类号：X793文献标识码：A文章编号：1001-6309(2015)01-0062-04表1造纸废水水样参数指标COD/(mg·L-1)色度/C.U.pHBOD/(mg·L-1)TSS/(mg·L-1)数值100~140360~4207.6~8.430~5010~20图1臭氧氧化处理造纸废水流程图环保与综合利用63PaperandPaperMakingVol.34No.1Jan2015入到水体中与水中污染物进行O3接触反应，尾气经10%KI溶液吸收后排出。1.3分析测试方法水样检测前，先经0.45μm微孔滤膜过滤；pH值、温度采用玻璃电极法，使用酸度计测定（pHS-25型）；O3浓度的测定，碘量法[15]；色度的测定，采用CPPA标准法[16]，采用紫外可见光分光光度计测定（DR5000型）；CODCr的测定，重铬酸钾法[17]，经CODCr消解器在165℃震荡加热16min后用便携式光度计于620nm处测其吸收。2结果与讨论2.1处理时间对O3氧化效果的影响取300mL废水样，温度30℃，调节氧气流量控制阀，经碘量法测定，O3浓度为25mg·L-1，分别在5min、10min、15min、20min、25min和30min下测定CODCr和色度的去除率，其效果如图2所示。图2处理时间对CODCr和色度去除率的影响由图2看出，在0~15min之内，随着O3处理废水时间的延长，CODCr的去除率随着增大，在10min以内时，以1.5%的去除率在增加，相对较缓慢；在10~15min之间时，以2.0%的去除率在增加，相对