
传源卤环境 1883-727204
环保技术
高浓度难生化有机废水的预处理方法
周鹏
(广西天德环保咨询有限公司广西南宁530000)
摘要目前高浓度难生化有机废水主要采用生化处理工艺,但生化处理前若不进行有效的预处理,降低生物毒性,提高可生化性,往往难以达到设计效果。介绍目前主要的预处理方法并分析比较。
关键词高浓度有机废水难生化预处理
中图分类号:X703 1概述
文献标识码:A
文章编号:1672-9064(2017)06-046-02
(3)内电解法。内电解法是利用铁屑作为滤料组成滤池,
高浓度难生化有机度水一般具有以下特点:①废水的 COD高达几千基至几万,一但直排人水体中,就会大量消耗水中落解氧,造成水体严重缺氧:(②)生物可降解性能差, BODCOD小于0.3,属于难降解有机废水;③常含有氰、酚、或芳香族胺、氮杂环和多环芳烃化合物等对生物和微生物有毒或剧毒的物质,有的可在生物体内长期积累,并通过食物链转移到人体(2)。
高浓度难生化有机废水处理一直是国内外污水处理面
对的难题,亦是国内外近年来研究的热门课题。目前主要的技术路线是:先对高浓度难生化有机废水进行有效预处理,以降低污染物浓度及毒性,提高度水可生化性,然后再进行生化处理。
2现有主要预处理技术及研究进展
(1)Fenton法。过氧化氢与催化剂Fe*构成的氧化体系通常称为Fenton试剂,Fenton法的实质是二价铁离子(Fe*) 和过算化氢之间的链反应催化生成羟基自由基,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化。羟基自由基具有较强的氧化能力,其氧化电位仅次于氟,高达 2.8V。另外,羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能高达569.3kJ,具有很强的加成反应特性,因而Fenton 试剂可无选择氧化水中的大多数有机物,特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。 Fenton试剂一般在pH3~4下进行,此时羟基自由基生成速率最大。Fenton法的主要缺点是:①消耗大量的酸和碱反复调整pH值;②消耗大量的Fe,从面产生大量的氢氧化铁污泥;③消耗大量的过氧化氢,运行成本高。
(2)类Fenton法。基于传统Fenton试剂的作用机理,人们研发了电Fenton法(电催化氧化法)、超声波Fenton法(超声波催化氧化法)、紫外光Fenton法(紫外光催化氧化法)等。这些方法也是由H,O,和Fe"反应产生强氧化性的·OH, 其中H,O,的产生是在电或超声波或紫外光的作用下,发生氧气的还原生成的。
类Fenton法从一定程度上降低了过氧化氢消耗量,但没有从根本上解决消耗大量的酸和碱反复调整pH值和产生大量污泥的间题。
废水(pH值3~5)经滤池发生的一系列电化学及物理化学反应使污染物得到处理的水处理方法。当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H]、Fe等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色度水中的发色基团或助色基团,基至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe*进一步氧化成Fe*,它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性,特别是在加碱调pH值后,生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子。内电解法工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。内电解法的主要缺点是:①消耗大量的酸碱和反复调整pH值;②铁的溶解产生大量的铁离子,从而产生大量的氢氧化铁污泥。
(4)活化过硫酸盐法。过硫酸盐在水中电离产生过硫酸根离子S0,其标准氧化还原电位E+2.01V,接近于臭氧(E=+2.07V),大于高锰酸根(E°=+1.68V)和过氧化氢(E*=+ 1.70V),过硫酸根离子S,0,2-中含有过氧基(—0—0—),是一类较强的氧化剂(3)。
由于在常温条件下较低的反应速率,过硫酸盐对有机物的氧化一般效果不显著。然面,在过渡金属离子(如Fe、 Fe*、Cu*、Ag*、Ce、Co等)的活化作用下,过硫酸盐活化分解为硫酸根自由基SO4,·SO中有一孤对电子,其氧化还原电位E=+2.6V,远高于S,0,>(E%+2.01V),接近羟基自由基 OH(E=+2.8V),具有较高的氧化能力,理论上可以快速降解大多数有机污染物,将其矿化为CO,和无机酸。研究发现, SO;在中性和酸性水溶液中较稳定,但是在pH>8.5时,·SO 则氧化水或OH-生成·OH,从而引发一系列的自由基链反应。Couttenye等(4)运用电子自旋共技术(EPR)检测到酸性和中性条件下,S0(pH=2~7)的存在,在碱性条件下,OH(pH>12)的存在。因此,利用过硫酸盐本身及其活化产生的. SO:、·OH活性自由基进行有机污染物的降解,在高浓度难生化有机废水处理领域将具有潜在的应用价值。活化过硫酸盐法主要缺点是:①过度金属价格贵,从而造成运行成本高; ②引人过度金属离子,容易引起二次污染。该方法目前尚无
作者简介:周鹏(1982-),男,广西资落人,贵州大学环境工程专业毕业,学士,注册环保工程师、注哥环境影响评价工程师、注册咨询工程师(投资)和清洁生产审核师,主要从事环境工程设计和环境影响评价工作。
2017.NO.6.
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