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摘 要：以10万吨/年己内酰胺肟化废水为对象，采用微电解+Fenton工艺进行预处理，COD总去除率70%以上，氨氮总去除率40%以上。有效提高了废水的可生化性，获得较好处理效果。
关键词：微电解；Fenton氧化；己内酰胺肟化废水
10万吨/年己内酰胺装置肟化废水量为30m3/h，废水COD5000mg/L，氨氮200～300mg/L，废水含对生化系统微生物有破坏作用的酮类，废水B/C值接近零，如不预处理，对生化系统造成很大的冲击。对于肟化废水，采用微电解+Fenton组合工艺进行处理，利用微电解后产生的Fe2+，作为Fenton 试剂中的铁源，从而达到脱除色度、降解COD，节约药剂的效果。
1、工艺说明
微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池通过一系列过程和作用对废水中有机污染物进行电化学处理。在含有传导性的电解质溶液中，铁和炭粒会形成无数个微小的原电池，在其作用空间形成电场，在溶液中就发生了电化学腐蚀作用、电极上新生态氢的还原作用、电极上产生的铁离子的混凝作用、电场作用、铁的还原作用等一系列物理化学反应过程。由于电化学腐蚀作用，阳极产生的新生态Fe2+是良好的絮凝剂，能将废水中的高分子粒子交联在一起，消除离子间荷的排斥作用，形成以Fe2+为胶凝中心的絮凝体，捕集和裹挟悬浮的胶体颗粒而共沉淀。而Fe2+在有氧和碱性条件下还会反应生成Fe（OH）2和Fe（OH）3。生成的Fe（OH）3是胶体凝聚剂，它比一般絮凝剂水解得到的Fe（OH）3吸附能力强，废水中的悬浮物以及由内电解作用产生的不溶物和构成色度的有机物可被其吸附凝聚。由电极反应产生的新生态氢具有很大的活性，能与废水中的许多组分发生氧化还原作用，能破坏发色物质的发色结构，使偶氮键断裂，大分子分解为小分子。铁是活泼金属，在酸性条件下，它的还原能力能使某些有机物被还原为还原态。另外，铁在酸性水溶液中生成的Fe2+能使带色有机物的发色基还原降解，使一些大分子有色有机物降解为低分子无色物质，具有脱色的作用，同时也提高了废水的生化降解性，为进一步处理创造了有利条件。
微电解出水进入后续双氧水催化氧化池，一方面将二价铁离子氧化成三价铁离子；另一方面，利用亚铁离子与双氧水形成的Fenton作用，产生羟基自由基进一步削减废水中的有机物，双氧水投加量一般为废水量的0.1%～0.3%，双氧水催化氧化池出水进入混凝沉淀系统，投加氢氧化钠和聚丙烯酰胺，实现废水的高效沉淀。
铁碳微电解和Fenton试剂是废水预处理的重要手段，能够去除水体高悬浮物、环类物质，并为后续生化处理提供良好的水质条件。同时，混凝沉淀亦能在预处理末端脱除废水的色度，大幅度削减COD。
2、装置规模
本装置设计废水量为42m3/h。
废水进口COD为4176mg/L，出口COD为818.6mg/L
废水进口NH4-N为403mg/L，出口NH4-N为395mg/L
3、装置组成
3. 微電解反应器（φ4m×11m）2套，内装铁碳填料（Fe∶C∶催化剂=7∶2∶1，粒径：1～3 cm）。
3. 98%H2SO4加药系统（φ1m×3m）1套，用于微电解前调酸池PH调节。
3.3 32%NaOH加药系统（φ1m×3m）1套，用于Fenton氧化后中和池PH调节，实现废水高效沉淀。
3.4 27.5%H2O2与亚铁离子形成Fenton作用，产生羟基自由基进一步削减废水中的有机物。
3.5 阴离子聚丙烯酰胺加药系统（φ1.5m×3m）1套，，用于废水的高效沉淀。
3.6 中间水池（8m×3m×3m）、调酸池（4.3m×4.3m×4.5m）、氧化池（6.3m×4.3m×4.5m）、中和池（2.2m×2.2m×4.5m）、絮凝池（2.2m×2.2m×4.5m）、沉淀池（φ7m×4.5m）各1座。其中，APAM药罐、调酸池、氧化池、中和池、絮凝池需加装搅拌机，沉淀池需加装刮泥机。
3.7中间水池提升泵（Q=50m3/h H=20m）2台
4、运行效果分析
运行结果一览表（单位：mg/L）
通过以上结果，可以看出COD的总去除率平均可以达到70%以上，氨氮的总去除率平均可达40%以上，
经处理前后废水的可生化性对比分析，难降解的肟化废水的BOD5/COD质量浓度由原来的0.05上升至0.41，由此说明微电解—Fenton 组合工艺能显著地提高该肟化废水的可生化性，为生化处理提供了适宜的条件，实现了难降解肟化废水的有效预处理。
5 结论
通过工程实践，微电解反应的最佳条件为pH=3；Fenton 氧化的最佳反应条件为pH=4，H2O 投加量为7.5 mL/L。
经过微电解—Fenton 的组合工艺对难降解的肟化废水进行预处理的工程成功运用，在最佳条件下，COD总去除率可达到75.8 %，色度总去除率达到95 %以上，B/C 值可从0.05 提升到0.41。
对于难于生化降解的肟化废水，可以利用微电解+Fenton 氧化的方法来进行预处理，降解废水中的分子化合物并提高其生化性，降低色度，再通过后续的生化
（作者单位：碧水蓝天环境工程有限公司）
关键词：微电解；Fenton氧化；己内酰胺肟化废水
10万吨/年己内酰胺装置肟化废水量为30m3/h，废水COD5000mg/L，氨氮200～300mg/L，废水含对生化系统微生物有破坏作用的酮类，废水B/C值接近零，如不预处理，对生化系统造成很大的冲击。对于肟化废水，采用微电解+Fenton组合工艺进行处理，利用微电解后产生的Fe2+，作为Fenton 试剂中的铁源，从而达到脱除色度、降解COD，节约药剂的效果。
1、工艺说明
微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池通过一系列过程和作用对废水中有机污染物进行电化学处理。在含有传导性的电解质溶液中，铁和炭粒会形成无数个微小的原电池，在其作用空间形成电场，在溶液中就发生了电化学腐蚀作用、电极上新生态氢的还原作用、电极上产生的铁离子的混凝作用、电场作用、铁的还原作用等一系列物理化学反应过程。由于电化学腐蚀作用，阳极产生的新生态Fe2+是良好的絮凝剂，能将废水中的高分子粒子交联在一起，消除离子间荷的排斥作用，形成以Fe2+为胶凝中心的絮凝体，捕集和裹挟悬浮的胶体颗粒而共沉淀。而Fe2+在有氧和碱性条件下还会反应生成Fe（OH）2和Fe（OH）3。生成的Fe（OH）3是胶体凝聚剂，它比一般絮凝剂水解得到的Fe（OH）3吸附能力强，废水中的悬浮物以及由内电解作用产生的不溶物和构成色度的有机物可被其吸附凝聚。由电极反应产生的新生态氢具有很大的活性，能与废水中的许多组分发生氧化还原作用，能破坏发色物质的发色结构，使偶氮键断裂，大分子分解为小分子。铁是活泼金属，在酸性条件下，它的还原能力能使某些有机物被还原为还原态。另外，铁在酸性水溶液中生成的Fe2+能使带色有机物的发色基还原降解，使一些大分子有色有机物降解为低分子无色物质，具有脱色的作用，同时也提高了废水的生化降解性，为进一步处理创造了有利条件。
微电解出水进入后续双氧水催化氧化池，一方面将二价铁离子氧化成三价铁离子；另一方面，利用亚铁离子与双氧水形成的Fenton作用，产生羟基自由基进一步削减废水中的有机物，双氧水投加量一般为废水量的0.1%～0.3%，双氧水催化氧化池出水进入混凝沉淀系统，投加氢氧化钠和聚丙烯酰胺，实现废水的高效沉淀。
铁碳微电解和Fenton试剂是废水预处理的重要手段，能够去除水体高悬浮物、环类物质，并为后续生化处理提供良好的水质条件。同时，混凝沉淀亦能在预处理末端脱除废水的色度，大幅度削减COD。
2、装置规模
本装置设计废水量为42m3/h。
废水进口COD为4176mg/L，出口COD为818.6mg/L
废水进口NH4-N为403mg/L，出口NH4-N为395mg/L
3、装置组成
3. 微電解反应器（φ4m×11m）2套，内装铁碳填料（Fe∶C∶催化剂=7∶2∶1，粒径：1～3 cm）。
3. 98%H2SO4加药系统（φ1m×3m）1套，用于微电解前调酸池PH调节。
3.3 32%NaOH加药系统（φ1m×3m）1套，用于Fenton氧化后中和池PH调节，实现废水高效沉淀。
3.4 27.5%H2O2与亚铁离子形成Fenton作用，产生羟基自由基进一步削减废水中的有机物。
3.5 阴离子聚丙烯酰胺加药系统（φ1.5m×3m）1套，，用于废水的高效沉淀。
3.6 中间水池（8m×3m×3m）、调酸池（4.3m×4.3m×4.5m）、氧化池（6.3m×4.3m×4.5m）、中和池（2.2m×2.2m×4.5m）、絮凝池（2.2m×2.2m×4.5m）、沉淀池（φ7m×4.5m）各1座。其中，APAM药罐、调酸池、氧化池、中和池、絮凝池需加装搅拌机，沉淀池需加装刮泥机。
3.7中间水池提升泵（Q=50m3/h H=20m）2台
4、运行效果分析
运行结果一览表（单位：mg/L）
通过以上结果，可以看出COD的总去除率平均可以达到70%以上，氨氮的总去除率平均可达40%以上，
经处理前后废水的可生化性对比分析，难降解的肟化废水的BOD5/COD质量浓度由原来的0.05上升至0.41，由此说明微电解—Fenton 组合工艺能显著地提高该肟化废水的可生化性，为生化处理提供了适宜的条件，实现了难降解肟化废水的有效预处理。
5 结论
通过工程实践，微电解反应的最佳条件为pH=3；Fenton 氧化的最佳反应条件为pH=4，H2O 投加量为7.5 mL/L。
经过微电解—Fenton 的组合工艺对难降解的肟化废水进行预处理的工程成功运用，在最佳条件下，COD总去除率可达到75.8 %，色度总去除率达到95 %以上，B/C 值可从0.05 提升到0.41。
对于难于生化降解的肟化废水，可以利用微电解+Fenton 氧化的方法来进行预处理，降解废水中的分子化合物并提高其生化性，降低色度，再通过后续的生化
（作者单位：碧水蓝天环境工程有限公司）