论文部分内容阅读
社会的不断发展,推动着化学工业的发展,印染行业作为我国传统支柱行业,其产生的印染废水水质变化幅度大、可生化性差且有机物含量高,因此对印染废水的治理相对困难。Fenton氧化技术因其能够无选择性的氧化污水中的有机物,广泛应用于废水的深度处理过程。某环保水务有限公司对接纳的印染废水采用Fenton高级氧化法进行深度处理,随着Fenton反应的进行,Fenton反应过程中产生的铁污泥成为新的问题,其中所含有的重金属和泥沙杂质等容易造成二次污染。笔者在污水处理厂现有工程基础上对污泥的资源化利用展开实验,对Fenton铁泥的成分、性质进行表征分析,探讨了Fenton铁泥制备混凝剂应用于实际工艺的可行性。
本实验将取自污泥池中的Fenton铁污泥采用实验室扫描电镜及X射线衍射进行表征分析,结果表明:铁泥中Fe的质量分数为42.44%,验证了Fenton铁泥中铁元素的回收价值;污泥团聚的絮体大空隙少,可通过酸浸法回收硫酸亚铁晶体;同时通过X射线衍射表征比较了实验制备的硫酸亚铁晶体与商品硫酸亚铁晶体的特征衍射峰,其特征峰型基本吻合,通过Fe2+含量计算最佳反应条件下硫酸亚铁产率为73.95%。
此外,以制备的硫酸亚铁晶体为原料合成聚合硫酸铁(PFS),同时以聚合硫酸铁及改性的阳离子淀粉(CS)熟化制备了复合混凝剂,以普拉红B染料模拟染色废水为研究对象,研究其对模拟废水COD及色度的去除效果。在最佳反应条件下的脱色率为96.84%,COD去除率为75.85%;CS与传统有机混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)相比,其相同的混凝剂投加量下,PFS-CS、PFS-PAM、PFS的COD去除率分别为73.54%、66.14%、65.58%;同时经絮体矾花粒径分析及Zeta电位测定得出PFS-CS混凝剂对模拟染色废水的处理效果优于PFS-PAM与PFS混凝剂。在经过对成本及运行的预算后,因成本问题从而难以实现实际应用。
为了帮助企业实现更高的经济效益,在理论基础上改进了污水处理工艺,通过增设混凝沉淀池,将铁泥溶于水后与硫酸进行混合制备有混凝效果的“铁泥混凝剂”;以工业实际调节池出水作为待测污水,“铁泥混凝剂”在同Fe离子浓度的条件下与商品硫酸铁混凝效果进行比较,通过正交实验和助凝剂PAM对反应条件进行优化,当铁泥投加量为0.6g、H2SO4投加量0.15mL、pH=6、PAM投加量为10mL时,此时的铁泥有着最佳的COD去除率44.05%,且相同条件下商品硫酸铁的COD去除率为45.25%,验证了铁泥以混凝作用参与印染废水预处理的可行性。在“铁泥混凝剂”小试实验基础上,对某环保水务有限公司处理工艺进行改造设计,以解决芬顿铁泥外送成本问题,并有效实现污泥资源化利用;经计算,改造工艺成本较原污泥处理成本每吨节约69.79元。本课题研究可为芬顿高级氧化技术工业化应用的铁泥处理提供参考。
本实验将取自污泥池中的Fenton铁污泥采用实验室扫描电镜及X射线衍射进行表征分析,结果表明:铁泥中Fe的质量分数为42.44%,验证了Fenton铁泥中铁元素的回收价值;污泥团聚的絮体大空隙少,可通过酸浸法回收硫酸亚铁晶体;同时通过X射线衍射表征比较了实验制备的硫酸亚铁晶体与商品硫酸亚铁晶体的特征衍射峰,其特征峰型基本吻合,通过Fe2+含量计算最佳反应条件下硫酸亚铁产率为73.95%。
此外,以制备的硫酸亚铁晶体为原料合成聚合硫酸铁(PFS),同时以聚合硫酸铁及改性的阳离子淀粉(CS)熟化制备了复合混凝剂,以普拉红B染料模拟染色废水为研究对象,研究其对模拟废水COD及色度的去除效果。在最佳反应条件下的脱色率为96.84%,COD去除率为75.85%;CS与传统有机混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)相比,其相同的混凝剂投加量下,PFS-CS、PFS-PAM、PFS的COD去除率分别为73.54%、66.14%、65.58%;同时经絮体矾花粒径分析及Zeta电位测定得出PFS-CS混凝剂对模拟染色废水的处理效果优于PFS-PAM与PFS混凝剂。在经过对成本及运行的预算后,因成本问题从而难以实现实际应用。
为了帮助企业实现更高的经济效益,在理论基础上改进了污水处理工艺,通过增设混凝沉淀池,将铁泥溶于水后与硫酸进行混合制备有混凝效果的“铁泥混凝剂”;以工业实际调节池出水作为待测污水,“铁泥混凝剂”在同Fe离子浓度的条件下与商品硫酸铁混凝效果进行比较,通过正交实验和助凝剂PAM对反应条件进行优化,当铁泥投加量为0.6g、H2SO4投加量0.15mL、pH=6、PAM投加量为10mL时,此时的铁泥有着最佳的COD去除率44.05%,且相同条件下商品硫酸铁的COD去除率为45.25%,验证了铁泥以混凝作用参与印染废水预处理的可行性。在“铁泥混凝剂”小试实验基础上,对某环保水务有限公司处理工艺进行改造设计,以解决芬顿铁泥外送成本问题,并有效实现污泥资源化利用;经计算,改造工艺成本较原污泥处理成本每吨节约69.79元。本课题研究可为芬顿高级氧化技术工业化应用的铁泥处理提供参考。