曝氣微電解-電化學(xué)氧化-沉淀組合工藝處理高鹽榨菜綜合廢水研究.pdf

1、隨著三峽庫區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，庫區(qū)的特色支柱產(chǎn)業(yè)榨菜的生產(chǎn)集約化程度提高，規(guī)模愈來愈大，在其生產(chǎn)過程中每年要向環(huán)境排放大量的高鹽高氮磷有機(jī)物廢水，且有逐年增大的趨勢(shì)。該廢水水質(zhì)成份復(fù)雜，處理難度大，缺乏有效的處理技術(shù)，若未經(jīng)有效處理直接排放，勢(shì)必對(duì)三峽庫區(qū)水環(huán)境形成嚴(yán)重威脅，已成為制約庫區(qū)特色產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的瓶頸問題之一。針對(duì)榨菜綜合廢水成分復(fù)雜、氮磷含量較高、碳氮磷比例失調(diào)、pH值偏酸性、高鹽對(duì)普通微生物的抑制及生物處理效能不穩(wěn)定等問題，

2、本課題開展榨菜綜合廢水的高效物化處理技術(shù)研究。通過對(duì)高鹽條件下的榨菜綜合廢水有機(jī)物和磷的物化去除的方法、關(guān)鍵參數(shù)及組合工藝處理模塊構(gòu)成的研究，為開發(fā)出高效穩(wěn)的高鹽榨菜綜合廢水物化組合處理成套技術(shù)提供技術(shù)支撐。
　　論文總結(jié)了國內(nèi)外高鹽有機(jī)廢水處理技術(shù)的特點(diǎn)、研究成果以及存在的問題，結(jié)合榨菜綜合廢水的水質(zhì)特點(diǎn)、處理目標(biāo)以及處理技術(shù)的可操作性和經(jīng)濟(jì)性的要求，選用曝氣微電解、電化學(xué)氧化、Fenton氧化、混凝沉淀預(yù)處理榨菜綜合廢水，研究

3、了各種處理技術(shù)對(duì)污染物的去除效果，并對(duì)各工藝的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，考察了兩種組合工藝對(duì)榨菜綜合廢水中污染物的去除效能。
　　曝氣微電解法預(yù)處理榨菜綜合試驗(yàn)研究表明，在微電解的條件下采用曝氣，不僅可以提高Fe/C微電解對(duì)COD和磷酸鹽的去除率，而且增加了對(duì)廢水中鐵屑的擾動(dòng)和填料之間產(chǎn)生摩擦，減少填料板結(jié)和鈍化；采用響應(yīng)面法（RSM）建立了COD的去除率和影響因素的二次響應(yīng)曲面模型，獲得最佳反應(yīng)條件是：反應(yīng)時(shí)間3.86h，

4、pH值為3.67，F(xiàn)e:C體積比為1.06，其COD去除率為59.95％（預(yù)測(cè)值60.73%），磷酸鹽去除率為99.72%。反應(yīng)時(shí)間、pH值、Fe:C體積比對(duì)COD去除率的影響大小為：反應(yīng)時(shí)間>Fe:C體積比>pH。二次響應(yīng)曲面方差分析結(jié)果表明，回歸模型達(dá)到顯著性水平，在研究區(qū)域內(nèi)擬合較好，模型的精密度、可信度和精確度均在可行范圍內(nèi)，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合程度較高。
　　電化學(xué)氧化法預(yù)處理榨菜綜合廢水試驗(yàn)研究表明，以RuO2-IrO2-S

5、nO2-TiO2/Ti四元極板為陽極，鈦網(wǎng)極板為陰極，利用響應(yīng)面法探討了榨菜綜合廢水COD的去除率與電流密度、極板間距和pH值之間的關(guān)系。通過Design-Expert7.1數(shù)據(jù)處理軟件得到一個(gè)二次響應(yīng)曲面模型以及優(yōu)化的水平值，最佳反應(yīng)條件為電流密度為12.37A/dm2、極板間距為18.82mm、pH為5.92，此條件下COD去除率為83.21%（預(yù)測(cè)值為83.25%），氨氮去除率為100.00%。
　　Fenton氧化技術(shù)預(yù)處

6、理榨菜綜合廢水試驗(yàn)研究表明，在最佳條件下，即反應(yīng)時(shí)間1.50h，初始pH為3.00，C0(Fe(II))=2000mg/L，C0(H2O2)=3.0mL/L的條件下，榨菜綜合廢水COD去除率為26.44%。
　　混凝沉淀預(yù)處理榨菜綜合廢水試驗(yàn)研究表明，在最佳條件下，即pH=6，混合階段轉(zhuǎn)速為300r/min，混合時(shí)間為20s，反應(yīng)階段轉(zhuǎn)速為60r/min，反應(yīng)時(shí)間為12min，PAC、PAM的投加量分別為400mg/L、7.5mg

7、/L，此時(shí)SS去除率為79.70%，COD去除率為21.90%，磷酸鹽的去除率為36.46%。
　　通過對(duì)曝氣微電解-Fenton氧化-沉淀組合工藝和曝氣微電解-電化學(xué)氧化-沉淀組合工藝處理榨菜綜合廢水對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)曝氣微電解-電化學(xué)氧化-沉淀組合工藝對(duì)污染物去除效果顯著。當(dāng)榨菜綜合廢水的COD、BOD5、氨氮、磷酸鹽、總氮、SS分別為5200，3744.91，110.83，43.82，331.92，680mg/L，鹽度為22.4

8、g/L，pH為4.68時(shí)，經(jīng)曝氣微電解-電化學(xué)氧化-沉淀組合工藝處理后出水COD、BOD5、氨氮、磷酸鹽、總氮、SS分別為470，32.27，0，0，78.75，57mg/L，鹽度為16.5g/L，pH為6.42，出水氨氮、磷酸鹽、SS和pH達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水COD和BOD5達(dá)到三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。解決了榨菜綜合廢水碳氮磷比例失調(diào)、高鹽對(duì)微生物的抑制作用機(jī)及生物處理效能不穩(wěn)定等問題。為開發(fā)