UV-Fenton光催化氧化法處理液晶顯示屏清洗廢水的研究.pdf

1、高濃度難降解有機(jī)廢水的處理是水處理工作者面臨的難題之一。光催化氧化作為一種深度氧化技術(shù)，具有反應(yīng)快速、徹底、無(wú)二次污染、無(wú)選擇性、反應(yīng)條件溫和、操作管理簡(jiǎn)單方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，在處理廢水中有機(jī)污染物，尤其是高濃度、難降解、有毒的有機(jī)廢水方面具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景，近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。 本文以液晶顯示屏工業(yè)清洗劑配制的模擬液晶顯示屏清洗廢水為研究對(duì)象，系統(tǒng)分析研究了UV/Fenton光催化氧化技術(shù)處理液晶顯示屏清洗廢水的影

2、響因素和處理效果及UV/Fenton反應(yīng)出水的后續(xù)處理技術(shù)，初步探討了UV/Fenton技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際廢水處理的可行性。研究表明，不管是模擬廢水還是實(shí)際廢水均取得了良好的處理效果，采用UV/Fenton法處理液晶顯示屏清洗廢水是可行的，并取得了以下主要研究結(jié)論： (1)在本研究條件下，UV/Fenton光催化氧化技術(shù)對(duì)初始CODcr1468mg/L左右的廢水，在過(guò)氧化氫(30％)投加量2.5-3mL/L、七水合硫酸亞鐵投加量5

3、43.5mg/L，廢水初始pH值4.0條件下，反應(yīng)2h，CODcr、TOC和MBAS去除率可分別達(dá)到93％、85％和95％左右，出水CODcr在100mg/L左右，MBAS濃度低于1mg/L，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 (2)在本研究條件下，UV/Fenton光催化氧化技術(shù)對(duì)初始CODcr2555.2mg/L、初始pH為3.97的實(shí)際廢水，在雙氧水投加量4.31mL/L，七水合硫酸亞鐵投加量3g，不調(diào)節(jié)廢水pH條件下，反應(yīng)4h后，廢水CO

4、Dcr值降至147.6mg/L,CODcr去除率達(dá)到94.2％，取得良好處理效果；但由于實(shí)際廢水初始CODcr濃度較高，反應(yīng)完全所需時(shí)間增長(zhǎng)。 (3)UV/Fenton反應(yīng)中，CODcr去除率隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大隨后趨于平穩(wěn)，較低的[H2O2]/[Fe2+]摩爾條件下，CODcr初始去除率明顯高于較高摩爾比條件下，此時(shí)CODcr去除率在較短時(shí)間內(nèi)接近最大值。 (4)本研究條件下七水合硫酸亞鐵的最小投加量為543.5

5、mg/L，雙氧水投加量為2.5-3mL/L，增加雙氧水投加量有利于有機(jī)污染物的降解，但當(dāng)雙氧水投加量達(dá)到一定值后，對(duì)有機(jī)污染物去除率的促進(jìn)作用變小。 (5)在本實(shí)驗(yàn)條件下，[H2O2]/[Fe2+]摩爾比在15：1-5：1范圍內(nèi)都可獲得良好的處理效果，隨雙氧水投加量增加，合適的[H2O2]/[Fe2+]摩爾比范圍加寬。 (6)初始pH過(guò)低或過(guò)高對(duì)CODcr去除均不利，初始pH值在3-7.2范圍內(nèi)時(shí)均可取得良好的處理效

6、果。 (7)增加紫外光光強(qiáng)對(duì)有機(jī)污染物的去除有顯著促進(jìn)作用。 (8)加入TiO2能明顯提高UV/Fenton體系的光催化氧化效率，在本實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前期階段UV/TiO2/Fenton體系對(duì)CODcr的去除率明顯高于UV/Fenton體系，但反應(yīng)后期其降解速率低于UV/Fenton體系，兩種體系的2hCODcr去除效果相當(dāng)。 (9)隨廢水初始濃度的增加，2hCODcr去除率呈下降趨勢(shì)。 (10)雙氧水一

7、次投加對(duì)有機(jī)污染物的去除效果好于分次投加。 (11)不同氧化體系降解效率由快到慢次序?yàn)椋篣V/Fe2+/H2O2＞Fe2+/H2O2＞UV/H2O2＞H2O2＞UV。UV/Fenton體系對(duì)廢水的2hCODcr和2hTOC去除率是UV/H2O2和暗Fenton體系的3-4倍，說(shuō)明Fe2+和UV對(duì)過(guò)氧化氫的分解存在協(xié)同作用，不是簡(jiǎn)單的加合。 (12)將UV/Fenton反應(yīng)出水的pH值調(diào)到7左右就可滿足后續(xù)混凝反應(yīng)對(duì)堿

8、度的要求，繼續(xù)提高堿度意義不大。 (13)投加混凝劑后自然沉淀20-30min可取得良好的沉降效果，滿足處理要求。 (14)UV/Fenton反應(yīng)出水用PAC、PAFC等無(wú)機(jī)高分子混凝劑和有機(jī)高分子助凝劑PAM配合投加可取得理想的處理效果，參考投加量PAC或PAFC為10mg/L左右、PAM為0.2-0.4mg/L左右。單獨(dú)投加PAM也可取得良好處理效果，參考投加量為0.4mg/L左右。 (15)混凝沉淀后