Fenton高级氧化技术在高含盐工业废水处理中的工程化应用

作者:王伟龙;张蒙纳;李骎;贾晓解;甄胜利; 刊名:环保科技 上传者:陈迎

【摘要】通过工程实例研究Fenton高级氧化对TDS≈3×104mg/L的高含盐工业废水的处理效果及运行成本,得最佳工程运行参数:p H=3. 6~4. 0,停留时间50 min,H2O2投加量982 mg/L,FeSO4投加量1379 mg/L。2015年7月至9月全周期运行数据表明:(1) Fenton氧化法应用于高盐废水处理具有良好的效果;(2)出水SS稳定在4~7 mg/L之间,色度稳定在15~21倍之间,COD稳定在30~35 mg/L之间,最高不超过43 mg/L,均达到《城镇废水处理设施污染物排放标准》一级A标准;(3)单位水量总运行成本为2. 81元/m3,工程全周期运行费用合计为730. 6万元。

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随着经济社会的不断发展与提升,我国已经进入工业化后期,经济水平与发达国家相比差距也越来越小,居民生活水平已经明显改善,可是发展中带来的环境污染尤其是水体工业污染问题已十分严峻[1-3]。因此,许多环境保护技术公司都计划在现有工艺的基础上,快速找到经济、高效、稳定的技术改造或技术组合方案,使得积存工业废水能得到有效的应急处理,在一定范围内消除或减轻环境污染,或为后续处理创造条件,减轻后续处理的负荷。Fenton氧化法是高级氧化处理方法的一种,是一种通过Fenton试剂对高分子难降解有机物进行氧化降解的化学处理方法,具有广泛的工程应用实例[2-3],已成功应用于皮革、苯酚、制药、石化、焦化、垃圾渗滤液等废水处理[4-11]。Fenton高级氧化工艺是工业废水处理较为成熟、稳定的快速处理技术,它具有工艺流程简单、处理效果稳定、占地面积小、耐冲击负荷强、耐毒性物质等优点,特别适用于含盐量高、难降解有机物含量高、含有毒物质等化工废水处理。为了解决中卫市某工业园区积存高含盐工业废水(氧化塘)应急处理问题,同时优化Fenton法在工程应用中的相关运行参数,本研究采用Fenton氧化处理工艺,以氧化塘废水作为中试研究进水,优化确定Fenton氧化法应用于本处理工程的最佳运行参数,并通过实际工程运行效果进行跟踪及数据统计,旨在保证本废水处理工程处理出水水质的稳定达标以及工程的经济性,同时为后续高含盐工业废水的处理积累一套较为可靠的运行参数及经验。1项目概况中卫市某工业园区积存高含盐工业废水应急处理项目位于宁夏回族自治区中卫市,其废水储量约260万m3,全部暂存于工业园区附近的氧化塘内,主要来源于蛋氨酸企业、煤化工企业、钢铁企业等工业废水,具有含盐量较高(TDS浓度约3×104mg/L)、污染物成分复杂(含苯系物、杂环有机物等难降解有机物)等特点。项目设计采用30 000 m3/d规模的Fenton高级氧化处理工程对目标废水进行处理,因氧化塘距离项目所在地仍有约10公里,需要建设取水输送系统至Fenton氧化处理系统。处理系统核心为Fenton氧化塔,处理出水目标为达到《城镇废水处理设施污染物排放标准》一级A标准。污水水质实际检测数据及设计进出水水质情况见表1。根据以上要求确定项目设计进水水质:COD≤150 mg/L,SS≤30 mg/L,色度≤70倍,p H=5~9;项目设计出水水质:COD≤50 mg/L,SS≤10 mg/L,色度≤30倍,pH=6~9。表1氧化塘废水水质主要指标序号项目名称单位废水测定值标准值1 p H 5. 95 6~92 SS mg/L 27 103 CODCrmg/L 131. 8 504 BOD5mg/L 6 105石油类mg/L <0. 05 16动植物油mg/L 0. 106 17氨氮mg/L 2. 22 58总氮mg/L 8. 73 159总磷mg/L 0. 194 0. 510色度倍70 3011阴离子表面活性剂mg/L 0. 176 0. 512粪大肠菌群数个/L 300 10313 TDS mg/L 3×1042中试实验设计2. 1试验工艺流程本中试实验以得出最优的废水处理工程运行参数为目的,设于中卫市某化学工业园暂存废水塘(氧化塘)旁边。本实验的工艺流程分为3个处理单元,分别为:Fenton氧化处理单元、混凝沉淀处理单元、污泥脱水处理单元。以目标废水为原水,调节其p H、COD、HRT等指标至设计值后作为实验进水,实验进水首先通过提升泵进入Fenton氧化塔内,通过高级氧化作用对废水COD进行降解去除,同时有效去除色度

参考文献

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