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随着城市污水的处理率与处理效能不断提升,其对水环境的不利影响日益缓解,化工废水尤其是农药化工废水的有效治理目前已成为我国水环境保护面临的重要课题之一。3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠(Sodium 3,5,6-trichloropyridin-2-ol)是合成农药毒死蜱的重要中间体之一,同时也是一种性能优良的螯合浮选剂,其生产合成过程的有机废水具有有机物浓度高、毒性大、色度较高、不易生物降解等特点,是难生物降解有机工业废水。对于该类有机废水的处理,多采用“物化/生物预处理+常规生化处理”的组合工艺,而超声/Fenton技术集自由基氧化、高温热解和超临界水氧化于一体,具有良好的污染物去除效能,是一种有效的、具有良好前景的预处理方法。论文以重庆某三氯吡啶醇钠合成工厂产生的难降解有机工业废水为研究对象,进行超声/Fenton法工艺过程特性及其优化的探讨。通过单因素实验考察了超声/Fenton工艺过程的影响因素对有机物去除的影响;通过对比实验,分析了超声/Fenton工艺技术优势。基于响应曲面法,进行超声/Fenton工艺优化,建立了COD去除率模型并确定了最优工艺参数,在最优工况下进行了模型验证及水质达标分析,并初步探讨了水处理工艺过程中有机化合物降解转化过程。论文的主要研究内容如下:①超声/Fenton工艺过程的影响因素研究考察H2O2投加量、Fe2+投加量、初始p H值、反应时间和超声功率对实验废水COD及色度去除率的影响。通过上述单因素影响实验,获得超声/Fenton工艺适宜的操作条件与废水COD去除率的相关关系。各因素的变化对色度去除率影响相对较小,分析认为由于废水色度主要来自高度分散的含铜微粒,其去除主要通过Fenton工艺后的混凝沉淀得以去除。②超声、Fenton、超声/Fenton工艺对比实验研究采用单一超声、单一Fenton和超声/Fenton三种不同工艺处理实验废水,分别考察各工艺方法中COD去除率的变化,并进行动力学分析,研究超声/Fenton工艺协同效应。进行Fenton和超声/Fenton法对比实验,分析二者在H2O2投加量、Fe2+投加量及反应速率方面的差异。实验结果表明:超声/Fenton技术协同效应明显,超声的引入,可明显缩短Fenton法的反应时间,削减H2O2及Fe2+的投加量,具有良好的技术优势。③超声/Fenton工艺优化实验研究基于响应曲面法,采用Box-Behnken模型,利用Design Expert软件进行超声/Fenton工艺优化实验设计,建立了以COD去除率为响应值,H2O2投加量、Fe2+投加量、反应时间为自变量的二元多项式回归方程;检验模型显著性,分析各自变量间的交互效应;预测最优工艺参数,并对其进行验证及水质达标分析。实验结果表明:预测模型显著,Fe2+投加量对COD去除率影响最大,且Fe2+投加量与反应时间之间交互作用明显;确定最优工艺条件为:H2O2投加量0.7mol/L、Fe2+投加量1.36g/L、反应时间95.5min,实验值与模型预测值的相对误差为1.3%,出水水质预计可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准及《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)B级标准,且B/C值从0.09提升至0.22,COD单位去除负荷的H2O2及Fe2+用量相对较低,技术优势明显。④超声/Fenton法处理三氯吡啶醇钠生产废水过程特性初探结合三氯吡啶醇钠生产工艺,并采用GC-MS技术,分析处理前后生产废水中的主要有机化合物;废水主要有机化合物为氯苯及氯仿,出水主要有机化合物为氯苯、氯仿、氯甲烷、氯乙烷、1,1-二氯乙烯;根据实验结果对废水中化合物转化过程进行了分析。现阶段超声/Fenton技术处理难降解有机废水的研究,多针对合成配水且基本处于实验室研究阶段,由于废水水质的复杂性与非等同性,基于实际生产废水,进行超声/Fenton法工艺过程特性及其优化的探讨,具有良好的理论意义,可为类似难降解有机工业废水的处理提供一定的技术参考。本研究课题结合企业的实际需求进行,实验结果为促进化工废水污染物降解、可生化性提升、工艺优化等问题的解决,提供了较好的理论与技术支撑。