难降解工业废水深度处理实用工艺
污水处理工艺
污水处理工艺污水处理工艺是指对污水进行净化和处理的一系列工艺方法和技术。
它的目的是将污水中的有害物质去除或者转化为无害物质，以达到环境保护和资源回收利用的目的。
一、污水处理工艺的分类根据处理方式的不同，污水处理工艺可以分为物理处理、化学处理和生物处理三种主要类型。
1. 物理处理：物理处理主要通过物理方法去除污水中的悬浮物、沉淀物和颗粒物等。
常用的物理处理工艺包括格栅除污、沉淀池、过滤和吸附等。
2. 化学处理：化学处理主要通过化学反应去除污水中的有机物、无机物和重金属等。
常用的化学处理工艺包括混凝、沉淀、氧化和还原等。
3. 生物处理：生物处理主要利用微生物的作用去除污水中的有机物和氨氮等。
常用的生物处理工艺包括活性污泥法、人工湿地和生物膜法等。
二、污水处理工艺的流程污水处理工艺的流程通常包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理四个阶段。
1. 预处理：预处理主要是对污水进行初步的处理，以去除大颗粒物和可溶性物质。
预处理的工艺包括格栅除污、砂沉淀池和调节池等。
2. 初级处理：初级处理主要是通过物理和化学方法去除污水中的悬浮物和颗粒物。
常用的初级处理工艺包括沉淀池、气浮池和过滤等。
3. 中级处理：中级处理主要是通过生物方法去除污水中的有机物和氨氮等。
常用的中级处理工艺包括活性污泥法、人工湿地和生物膜法等。
4. 高级处理：高级处理主要是对污水进行深度处理，以去除难降解的有机物和微量污染物。
常用的高级处理工艺包括吸附、膜分离和氧化等。
三、污水处理工艺的应用污水处理工艺广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂和农村生活污水处理等领域。
1. 城市污水处理厂：城市污水处理厂通常采用生物处理工艺，如活性污泥法和人工湿地等。
这些工艺能够高效去除污水中的有机物和氮磷等，确保排放的污水符合环保标准。
2. 工业废水处理厂：工业废水处理厂根据不同的废水特性选择适合的处理工艺。
常见的工业废水处理工艺包括生物膜法、化学氧化和离子交换等。
芬顿氧化法在废水处理中的应用
芬顿氧化法在废水处理中的应用Fenton氧化法是近年来发展起来的专门处理高浓度、高色度、难降解工业有机废水的高级氧化技术，常用于废水的高级处理，以去除COD、色度等。
文章介绍了Fenton氧化法处理难降解有机废水的机理及应用情况，并对其在废水处理中的发展趋势作了展望。
标签：Fenton氧化法；废水处理；难降解1894年，科学家Fenton HJ发现，过氧化氢（H2O2）与二价铁离子（Fe2+）混合后，可以将当时很多已知的有机化合物如醇、羧酸、酯类等氧化为无机态，氧化性极强。
但这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。
直至上世纪70 年代，水环境的污染成为世界性难题，而具有去除难降解有机污染物的高能力的Fenton试剂，在多种工业废水处理中逐渐得到了广泛的应用，并日益受到国内外的关注。
1 Feton试剂反应机理Fenton氧化法是在酸性条件下利用Fe2+催化分解H2O2产生的·OH降解污染物，且生成的Fe3+发生混凝沉淀去除有机物，因此Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。
一方面，对有机物的氧化作用是指Fe2+与H2O2作用，生成具有氧化能力极强的羟基自由基·OH 而进行的自由基反应[1]；另一方面，反应生成的Fe（OH）3胶体具有絮凝、吸附功能，也可以去除水中部分有机物[2]。
羟基自由基（·OH）具有很强的氧化性，仅次于氟并且是一种非选择性的氧化剂，易氧化各种有机物和无机物，反应速度快，氧化效率高。
2 Fenton氧化法在废水处理中的应用Fenton氧化法在废水处理中的应用具有其它方法无可比拟的优点，但由于过氧化氢价格昂贵，如果单独使用Fenton试剂，则成本太高，所以在实践应用中通常与其他方法联用，如与混凝沉降法、生物法、活性炭法等联用，用于废水的预处理或最终深度处理，以取得良好的效果。
2.1 废水的预处理加入Fenton试剂对废水进行预处理，是通过羟基自由基（·OH）与有机物的反应，使废水中难降解的有机物发生偶合或氧化，形成分子量较小的中间产物，从而改变它们的可生化性、混凝沉淀性和溶解性，然后通过后续的混凝沉淀法或生化法加以去除，可达到净化的目的。
电厂废水零排放中的废水处理工艺
电厂废水零排放中的废水处理工艺电厂废水零排放是指通过合理的废水处理工艺，将废水处理成能够达到排放标准的水质，并实现循环利用或零排放。
电厂废水主要来自于锅炉冷却水、锅炉废水、烟气脱硫废水、烟气脱硝废水和除尘废水等。
废水处理工艺的选择对于实现废水零排放起着至关重要的作用。
本文将介绍一些常见的电厂废水处理工艺，以及在实践中的应用情况。
一、电厂废水处理工艺1. 生物处理工艺生物处理工艺是指利用微生物对有机物进行降解的技术，包括生物滤池、生物接触氧化池、厌氧处理等。
通过生物处理，将有机物转化为无机物，从而降低废水的有机物含量，提高水质。
2. 曝气活性污泥工艺曝气活性污泥工艺是将废水与活性污泥混合曝气，利用微生物对有机物进行降解。
该工艺具有处理能力强、出水质量稳定等优点，广泛应用于工业废水处理中。
3. 反渗透工艺反渗透工艺是将废水通过高压在半透膜上，通过半透膜将水分离出废水中的溶解固体、重金属和有机物等污染物。
该工艺具有处理效果好、操作简单等优点，适用于浓缩处理高浓度废水。
4. 离子交换工艺离子交换工艺是利用离子交换树脂去除废水中的离子物质，净化水质的过程。
该工艺适用于去除废水中的重金属离子、镉、铬等难处理的污染物。
5. 超滤工艺超滤工艺是利用微孔膜对废水进行过滤，去除废水中的胶体颗粒、细菌等微小颗粒物质。
该工艺适用于废水浓缩处理、固体液分离等，处理效果较好。
6. 光催化氧化工艺光催化氧化工艺是指利用光催化剂催化氧化废水中的有机物、重金属等污染物，将其转化为无害的物质。
该工艺具有高效、环保等优点，适用于废水的深度处理。
生物处理工艺是电厂常用的废水处理技术之一，特别是对于锅炉废水和烟气脱硫废水等高浓度有机物废水的处理效果明显。
通过生物处理，可以将废水中的有机物得到有效降解，提高出水质量，满足排放要求。
2. 反渗透工艺在电厂废水处理中的应用对于电厂废水中的高浓度盐类、金属离子等难处理的物质，反渗透工艺可以有效控制废水中溶解固体的浓度，实现废水的浓缩处理，同时提高水质。
10种污水处理工艺
10种污水处理工艺污水处理是保护环境、维护人类健康的重要工作。
随着城市化进程的加快和工业化的发展，污水处理工艺也在不断创新和完善。
本文将介绍10种常见的污水处理工艺，包括生物处理工艺、物理处理工艺和化学处理工艺等。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物处理工艺，通过在容器中培养活性污泥来分解有机物质。
污水经过初级处理后，进入活性污泥池，活性污泥中的微生物会分解有机物质，并将其转化为二氧化碳和水。
该工艺处理效果好，适用于处理有机污水。
2. 厌氧消化法厌氧消化法是一种利用厌氧菌分解有机物质的处理工艺。
污水经过初级处理后，进入厌氧消化池，在无氧环境下，厌氧菌会分解有机物质产生沼气和有机肥料。
该工艺适用于处理含有高浓度有机物质的污水。
3. 植物湿地法植物湿地法是一种利用湿地植物和微生物处理污水的工艺。
污水经过初级处理后，进入植物湿地，湿地植物和微生物会吸收和分解污水中的有机物质和营养物质。
该工艺具有景观效果好、运行成本低的特点，适用于处理低浓度有机物质的污水。
4. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种利用活性炭吸附有机物质的物理处理工艺。
污水经过初级处理后，进入活性炭吸附池，活性炭会吸附污水中的有机物质和重金属等污染物。
该工艺适用于处理有机物质浓度较低、含重金属的污水。
5. 膜分离法膜分离法是一种利用膜的选择性通透性分离污水中的物质的物理处理工艺。
常见的膜分离工艺包括微滤、超滤和反渗透等。
该工艺可以有效去除悬浮物、胶体、细菌和病毒等污染物，适用于处理高浓度有机物质和海水淡化等。
6. 氧化法氧化法是一种利用氧化剂氧化污水中的有机物质的化学处理工艺。
常见的氧化剂有臭氧、过氧化氢等。
该工艺可以高效去除难降解有机物质和色度等，适用于处理工业废水和高浓度有机物质的污水。
7. 离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂去除污水中的离子的化学处理工艺。
离子交换树脂具有选择性吸附离子的特点，可以去除污水中的重金属离子和硝酸盐等。
化工废水处理现状及处理工艺分析
化工废水处理现状及处理工艺分析摘要：根据原材料的不同，化工行业分为石化、煤化工、合成化工、精细化工、新材料和其他行业等。
化工行业的快速发展产生了巨大的经济效益，但也带来了一系列环境污染问题。
化工废水成分复杂，而且污染物含量高，常伴有有机溶剂、环状结构化合物、卤素化合物以及其他难生物降解物质。
因此，化工废水必须进行有效处理，这是生态文明建设的客观要求，也是保障化工行业可持续发展的重要基础。
关键词：化工废水;处理现状;处理工艺，工艺分析引言随着时间的推移和时代的不断改革创新，国内不同领域都实现了快速的发展，化工领域亦是如此，目前国内化工产业强调的是绿色环保发展，因此需要针对化工产业产生的废水采取相对应的处理工艺。
目前化工废水所采取的处理方式主要包含物化处理、化学、生化处理和深度净化四个过程，保证废水处理后达标排放或回用，基本上实现了绿色环保发展；这一点无论是对于化工产业的发展还是社会经济的发展，都是极为重要，也是一个必经之路。
在接下来的文章中就将针对化工废水的处理工艺进行详尽阐述。
1化工废水来源化工废水主要来源于各类酸、碱工业，石油及衍生物生产，涂料与油漆工业，合成塑料、染料、橡胶等工业的工艺生产废水及清洗废水。
例如酯化废水来源于酯化反应釜生产废水、抽真空排水，水洗工序生产废水、设备车间及地面等清洗废水。
顺酐废水来源于反应釜清洗，冷却器冷凝废水等。
化工废水中一般含有对微生物有毒害物质；有机污染性强，含强酸碱物质，废水营养占比失衡，还可能带有大量的盐类，简单的废水处理工艺难以对其进行有效处理。
化工废水若直接排到自然水体中，会使水体消耗大量的溶解氧而发生缺氧现象，造成水中动植物死亡，因此，化工废水应进行合理的处理后才能排放。
2化工废水类型及特点化工废水的种类与化工企业生产产品息息相关，不同的化工产品所产生的废水水质成分不同，一般具有含油、高COD、高挥发性、高盐、高氨氮或总氮等。
如石油炼化排放废水含石油类及高COD，精细化工废水含高COD或高盐，化肥生产废水含有高COD及总氮、总磷等；涂料及新材料生产废水含有高SS、色度、COD等；煤化工废水含有大量有机物及盐类。
水处理中的新型工艺技术
水处理中的新型工艺技术随着人口的不断增长和环境污染的加剧，水资源短缺和水污染日益严重，如何高效地处理废水并回收水资源，成为了全球共同关注的问题。
在水处理领域，新型工艺技术的出现给人们带来了新的希望。
一、生物反应器生物反应器是一种能够在一定程度上模拟自然界中生物降解废物的设备，常用于污水处理行业中。
传统的生物反应器需添加大量的氧气，而且操作过程中不能保证处理效果的稳定和高效。
而新型的生物反应器应用了生物膜技术，利用生物体自身附着于载体表面，生长成生物膜，形成有效降解废物的微生物群落。
生物膜技术具有运行稳定、降解效率高等颇具优势。
二、电化学技术电化学技术是一种利用电流处理废水的技术，实现了有效去除难降解的污染物，并可回收部分金属资源。
常用的电化学技术包括电化学氧化、电化学还原、电吸附和电沉积等。
这些技术并不需要运用大量的氧气，而是利用电化学反应中电子传递和离子迁移的过程来处理污水。
电化学技术具有处理效率高、处理过程中无二次污染等优点。
三、膜分离技术膜分离技术是一种利用能量驱动力分离物质的技术，常用于水和废水的处理。
膜分离技术的原理是利用半透膜对污染物进行筛选和分离，能有效地去除废水中的悬浮物、胶体、细菌、离子等难以去除的污染物。
膜分离技术具有选择性好、稳定性高等优点。
四、生物载体技术生物载体技术是一种能够将微生物等生物体固定在某种载体上的技术，将生物体与自然或合成的支撑材料相结合，形成为生物载体材料。
生物载体材料能够提供良好的环境支持和大量的生物附着面积，使废水中的微生物成为生物载体表面微生物附着的一部分，实现了对废水的高效处理和回收。
生物载体技术具有操作简单、降解效率高等优点。
五、深度氧化技术深度氧化技术是一种利用化学氧化作用将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水的高效技术。
深度氧化技术实现了污染物的完全矿化，有机物几乎可以被氧化成无害的化合物和盐类。
深度氧化技术具有高度处理效率、处理质量高等特点。
结语新型工艺技术的出现和应用，为水处理行业带来了全新的发展机遇。
兰炭废水处理工艺技术
兰炭废水处理工艺技术本文分析了兰炭废水的水质特点，介绍了典型的兰炭废水处理工艺流程，并对各种工艺技术原理和优缺点进行了分析。
同时，结合工程案例和实验结果，提出了推荐意见，对兰炭废水处理的工程应用具有一定的指导意义。
兰炭废水是一种工业废水，含有大量难降解、高毒性的污染物，如苯系物、酚类、多环芳烃、氮氧杂环化合物等有机污染物以及重金属等无机污染物。
这种废水成分复杂，是一种典型的高污染、高毒性工业废水。
近年来，由于市场需求巨大，兰炭产业得到了迅猛发展。
然而，环境工作者对兰炭废水的相关研究却没有跟上步伐，已投产的大多数兰炭生产企业，其废水处理一般仍采用普通生化处理法或焚烧法。
目前国内外还没有成熟的处理工艺和成功的工程实例。
兰炭废水中含有大量油类、有机污染物和氨氮等。
根据笔者对陕西、内蒙和新疆三地多个兰炭企业废水的水质检测结果，得到典型的兰炭废水水质如表1所示。
兰炭废水成分复杂，污染物种类繁多。
无机污染物主要有硫化物、氰化物、氨氮和硫氰化物等；有机污染物检测到的有30多种，主要为煤焦油类物质，还有多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等。
这些物质会对人类、水产、农作物等构成极大危害，必须经过处理才能排放或回用。
但兰炭废水中COD高达mg/L、NH3-N 高达5000mg/L、酚类高达5000mg/L以上，可生化性极差，处理困难。
针对兰炭废水的特点，需要采用适合的处理工艺。
目前，兰炭废水处理的典型工艺流程包括物理化学法、生物法、吸附法、膜分离法等。
这些工艺技术各有优缺点，需要根据实际情况进行选择和改进。
焦炭生产是通过高温(1000℃)干馏进行的，这种高温条件下，中低分子有机物会通过化学反应进行选择性结合，形成大分子有机质，这些有机质会留存于焦油或焦炭中。
而兰炭生产则是通过中低温干馏进行的，其废水中除了含有一定量的高分子有机污染物外，还含有大量未被高温氧化的中低分子污染物，其浓度要比焦化废水高出10倍左右。
Fenton工艺深度处理垃圾渗滤液中难降解有机物
第39卷 第8期2007年8月哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报JOURNAL OF HARB I N I N STI T UTE OF TECHNOLOGYVol 139No 18Aug .2007Fen ton 工艺深度处理垃圾渗滤液中难降解有机物赵冰清1,陈 胜1,孙德智1,Jong Shik Chung1,2(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090;2.Depart m ent of Che m ical Engineering,Pohang University of Science and Technol ogy,Korea )摘 要:选用Fent on 工艺对经过生化处理后的城市垃圾渗滤液进行深度处理.结果表明,该工艺具有氧化和混凝的双重作用,其最优工艺条件为:[H 2O 2]=3818mmol/L 、[Fe 2+]=30mmol/L 、初始pH 为3、混凝pH 为8,反应时间60m in,H 2O 2为一次投加.在此条件下,COD 和T OC 的去除率分别达63143%和80158%.同时分析了各种影响因子对Fent on 试剂处理效果的作用机理.关键词:Fent on 工艺;垃圾渗滤液;难降解有机物中图分类号:X501文献标识码:A文章编号:0367-6234(2007)08-1285-04Rem ova l of refractory pollut an ts i n l andf ill leacha te by Fen ton processZHAO B ing 2qing 1,CHEN Sheng 1,S UN De 2zhi 1,Jong Shik Chung1,2(1.School of Munici pal and Envir on mental Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150090,China;2.Depart m ent of Che m ical Engineering,Pohang University of Science and Technol ogy,K orea )Abstract:Fent on p r ocesswas chosen t o treat the landfill leachate that had been bi ol ogically pre -treated .The ex 2peri m ental results sho wed that Fent on pr ocess possessed dual functi ons of oxidati on and coagulati on .The opti m al operati on conditi ons were deter m ined as f oll o ws :[H 2O 2]=3818mmol/L,[Fe2+]=30mmol/L,initial pH =3,coagulati on pH =8,60m in reacti on ti m e with H 2O 2added at one ti m e .Under this opti m u m conditi on,the C OD and T OC re moval efficiency was up t o 63143%and 80158%res pectively .Mean while,the mechanis m of all affect 2ing fact ors on Fent on p r ocess treat m ent efficiency was analyzed based on the ex peri m ental results .Key words:Fent on p r ocess;landfill leachate;refract ory pollutants收稿日期:2005-10-13.基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2004CB418505).作者简介:赵冰清(1982—),女,硕士研究生;孙德智(1960—),男,教授,博士生导师. 城市垃圾渗滤液属于一种组分复杂,水质水量变化大的高浓度有机废水,处理不当会对周围环境构成严重威胁.目前垃圾渗滤液的处理方法中生化法最广泛[1],该法经济实用,但当垃圾渗滤液水质和水量变化较大,尤其当氨氮浓度高或温度低时,生物将受到抑制,出水水质明显恶化,而且对“场龄”长的垃圾渗滤液中含有的有机难降解物则更是无能为力,所以,后续的物化处理是非常必要的.目前常用的物化处理方法有混凝、膜分离、高级氧化等[2].混凝法投药量大且污泥产量高;膜技术存在膜污染和堵塞问题、且一次性投资大的缺点.高级氧化技术是近年发展起来一种快速高效的处理难降解有机污染物技术[3],可使带有苯环、羟基、羧基、-S O 3H 、-NO 2等取代基的有机物氧化分解.Fent on 法作为一种高级氧化技术,具有氧化剂与催化试剂来源广且便宜无毒、均相传质、操作简便等优势[4-6];投加的Fe 2+还具有混凝协同作用.笔者曾采用复合式厌氧-好氧移动床生物膜技术处理城市垃圾渗滤液,获得很好处理效果,但出水还是不能达到国家二级排放标准,因此,选用Fent on 工艺作为后处理来深度处理垃圾渗滤液.1 试 验111 废水水质特征垃圾渗滤液取自哈尔滨市某垃圾填埋场,原液C OD 在7000～18000mg/L 、BOD 5在2198～821614mg/L、T OC在189513～4897mg/L之间.在实验室经过厌氧-好氧移动床生物膜反应器小试处理后,出水依然包含一定量的难生物降解的有机物,难以达到国家二级排放标准(C OD小于300mg/L,排入地表水).废水外观呈红棕色,无明显恶臭味,水质较清澈,其主要水质参数如表1所示. 表1 试验用水主要水质参数 m g/Lρ(COD)ρ(BOD5)m(BOD5)/m(COD)ρ(T OC)ρ(NH4+-N)ρ(NO3-)ρ(S O42-)ρ(Cl-)550～120042～104<011125～2331654144～81353441631931771165112 Fen ton法原理Fent on试剂是由H2O2与Fe2+组成的混合体系,它通过Fe2+催化分解H2O2产生・OH进攻有机物分子夺取氢,将大分子有机物降解为小分子有机物或完全矿化[7,9],其化学反应方程式为Fe2++H2O2→Fe3++OH-+・OH(1)R-H+・OH→R・+H2O(2)R・+Fe3+→Fe2++产物(3)H2O2+・OH→H2O+H2O・(4)2H2O2→H2O+O2(5) 显然,Fent on反应是一个自由基反应的过程,・OH在过程中起着至关重要的作用,其产生量和速率都直接影响到反应进行的程度.溶液的pH、反应温度、H2O2浓度、Fe2+的浓度都是影响・OH产生的重要因素.在反应过程中,Fent on试剂存在一个最佳的H2O2与Fe2+投加摩尔比,过量的H2O2消耗・OH,生成HO2・和H2O,而过量的Fe2+则会与・OH反应生成Fe3+,Fe3+又将进一步消耗H2O2.另外,反应中也存在(4)、(5)这样的副反应,消耗了H2O2,对反应不利.113 Fen ton实验步骤取一定量水样,以Na OH或H2S O4调节到拟定的初始pH,同时加入一定量的FeS O4・7H2O固体和30%的H2O2,置于六联搅拌器上反应一定时间,再以Na OH或H2S O4调节混凝pH,而后静置沉淀,取上清液测COD和T OC值.由于反应中残留的H2O2会影响COD值测定的准确性,所以,同时也采用T OC来表征反应的处理效果[8].114 分析方法试验需要测定的指标均采用国家标准分析方法:COD,重铬酸钾法;BOD5,5日恒温培养法; T OC,岛津T OC-5000A快速测定仪;NH4+-N,纳氏比色法;阴离子,戴安公司4500i型离子色谱法;pH,pHS-3C精密酸度计.2 结果与讨论211 H2O2投加量对Fen ton法处理效果的影响固定初始pH为3,FeS O4浓度为30mmol/L,反应时间3h后,取样测得COD含量变化,而后调节pH为7,再次取样测得C OD含量变化,其与前者差值即为COD混凝去除率,进而得到不同H2O2用量对废水COD和T OC去除率的影响曲线,见图1.图1 H2O2投加量对处理效率的影响 从图1中可以看出,随着H2O2用量的增加, T OC的去除率逐渐增加,而COD的去除率先增大,在H2O2投加量为3818mmol/L时达到最大值,而后COD去除率出现下降.这种现象可以理解为在H2O2的浓度较低时,H2O2的浓度增加,产生的・OH量增加;当H2O2的浓度过高时,过量的H2O2不但不能通过分解产生更多的・OH自由基,反而在反应一开始就把Fe2+迅速氧化为Fe3+,而使氧化过程在Fe3+的催化下进行,这样既消耗了H2O2又抑制了・OH的产生.此外,过量的H2O2其还原性很大程度上增加了出水中的COD 值,进而也导致了COD去除率的下降.从图中也可以看出,COD的去除由氧化和混凝两部分组成,以氧化为主,这说明在Fent on反应中既有氧化又有混凝的作用.212 FeS O4・7H2O投加量对Fen ton法处理效果的影响固定初始pH为3,H2O2浓度为3818mmol/ L,反应3h后,调节pH为7,测定不同FeS O4浓度对废水COD和T OC总去除率的影响,其结果详见图2.从图2中可以看出,当Fe2+的浓度增加到20mmol/L,T OC去除率一直增加到80%,随后是略有增加;而COD去除率在Fe2+的浓度为30mmol/L时达到最大,当Fe2+的浓度高于30mmol/L时,随着Fe2+的浓度增加COD去除率・6821・哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第39卷 不再增加反而有减小的趋势.其原因在于,Fe 2+是催化产生自由基的必要条件,在无Fe 2+条件下,H 2O 2难以分解产生・OH 自由基,当Fe 2+的浓度过低时,反应Fe 2++H 2O 2→Fe 3++OH -+・OH 速度极慢,因此,自由基的产生量和产生速度都很小,降解过程受到抑制[9];当Fe 2+过量时,它还原H 2O 2且自身氧化为Fe3+,消耗药剂的同时增加出水色度.图2 FeS O 4・7H 2O 投加量对处理效率的影响213 初始pH 对Fen ton 法处理效果的影响固定FeS O 4浓度为30mmol/L,H 2O 2浓度为3818mmol/L,反应时间3h,调节pH 为7,测定不同初始pH 对废水COD 和T OC 去除率的影响,其结果详见图3.图3 初始pH 对处理效率的影响 Fent on 试剂是在酸性条件下发生作用的,在中性和碱性的环境中,Fe 2+不能催化H 2O 2产生・OH,因为Fe 2+在溶液中的存在形式受制于溶液的pH.从图3可以看出,pH 在3附近时COD 和T OC 的去除率都达到最大,pH 超过3以后,随着pH 的增加,COD 和T OC 的去除率均降低,但T OC去除率降低的幅度小于COD 降低的幅度.按照经典的Fent on 试剂反应理论[7],pH 升高不仅抑制了・OH 的产生,而且使溶液中的Fe (Ⅱ)以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力.当pH 低于3时,溶液中的H +浓度过高,反应Fe3++H 2O 2→Fe2++HO 2・+H +受到抑制,Fe (Ⅲ)不能顺利地被还原为Fe (Ⅱ),催化反应受阻.即pH 的变化直接影响到Fe 2+、Fe 3+的络合平衡体系,从而影响Fent on 试剂的氧化能力.214 调节pH 对Fen ton 法处理效果的影响固定初始pH 为3,FeS O 4浓度为30mmol/L,H 2O 2浓度为3818mmol/L,反应时间3h,测定不同调节pH 对废水COD 和T OC 去除率的影响,其结果详见图4.图4 调节pH 对处理效率的影响 由图4可见,随着pH 的增大,T OC 的去除率呈略微下降趋势,但变化幅度不大;而COD 的去除率则先增大,在调节pH 为8时达到最大,而后逐渐下降,这说明Fent on 试剂在pH =8时混凝效果最好.这是因为高pH 条件下对絮凝剂的矾花形成不利,而在低pH 条件下,水中有机胶体会以稳定非离解的中性分子状态存在,不易通过混凝作用去除.文献[5]表明Fent on 试剂本身是氧化和混凝作用的协同,主要是利用反应中产生氧化能力极强的・OH 以及引发的其他自由基与水样中的有机物发生反应,促使有机物分解或改变其电子云密度和结构,利于凝聚和吸附过程的进行.反应产生的Fe 3+会形成氧化铁络合物和羟基离子,在pH 为310-710时有明显的聚合趋势,在反应结束后调节pH 混凝沉淀,大量的铁聚合物沉淀形成可去除一部分有机物,COD 得以进一步去除.215 反应时间对Fen ton 法处理效果的影响固定初始pH 为3,FeS O 4浓度为30mmol/L,H 2O 2浓度为3818mmol/L,调节pH 为8,测定不同反应时间对废水COD 和T OC 去除率的影响,其结果详见图5.从图5可以看到,随着时间的推移,T OC 的去除率呈缓慢升高的趋势,COD 去除率在1h 时达到最大值,随后呈缓慢下降趋势.这种现象可以理解为废水中的一些大分子难降解有机物在测定COD 时难以被K 2Cr 2O 7氧化,但是经Fent on 氧化后成为有机中间体(如小分子有机酸等)从而使测得COD 升高,进而导致COD 去除率下降.216 H 2O 2投加次数对Fenton 法处理效果的影响固定初始pH 为3,FeS O 4浓度为30mmol/L,・7821・第8期赵冰清,等:Fent on 工艺深度处理垃圾渗滤液中难降解有机物H 2O 2浓度为3818mmol/L,反应时间3h,调节pH 为8,测定不同H 2O 2投加次数对废水COD 和T OC去除率的影响,其结果详见图6.由图6可见,投加次数对废水T OC 与COD 去除率的影响均不大,可以确定采取1次投加时,操作简便,同时T OC 和COD 的去除率也很理想.3 结 论1)Fent on 试剂用于城市垃圾渗滤液生化处理后的后处理非常有效,其COD 和T OC 的去除率分别可达60%和80%以上.2)最优工艺条件为:[H 2O 2]=3818mmol/L 、[Fe2+]=30mmol/L 、初始pH 为3、混凝pH 为8,反应时间60m in,H 2O 2为一次投加.在此条件下,COD 和T OC 的去除率分别达63143%和80158%,出水达到了国家二级排放标准.参考文献:[1]孟了,熊向陨,马箭.我国垃圾渗滤液处理现状及存在问题[J ].给水排水,2003,29(10):26-30.[2]张跃升,松全元,赵书平.物理化学法处理垃圾填埋场渗滤液研究进展[J ].城市环境,2002,16(1):38-40.[3]HUANG C P,DONG C,T ANG Z .Advanced chem icaloxidati on:Its p resent r ole and potential future in hazard 2ous waste treat m ent[J ].W aste Manage,1993,13:361-377.[4]B I G DA R J.Consider Fent on’s che m istry f or waste watertreat m ent[J ].Che m Eng Pr og,1995(91):62-66.[5]K ANG YW ,H WAG K Y .Effects of reacti on conditi onson the oxidati on efficiency in the Fent on p r ocess [J ].W ater Research,2000,34(10):2786-2790.[6]陈卫国,朱锡海.电催化产生H 2O 2和・OH 及去除废水中有机污染物的应用[J ].中国环境科学,1998,18(2):148-150.[7]陈胜兵,何少华,娄金生.Fent on 试剂的氧化作用机理及其应用[J ].环境科学与技术,2004,5(3):105-107.[8]K ANG YW ,CHO M J,H WANG K Y .Correcti on of hy 2dr ogen per oxide interference on standard che m ical oxygen de mand test[J ].W ater Research,1999,33(5):1247-1251.[9]陈传好,谢波,任源,等.Fent on 试剂处理废水中各影响因子的作用机制[J ].环境科学,2000,21(5):93-96.(编辑 刘 彤)・8821・哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第39卷 。
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实用 文档 1 难降解工业废水深度处理工艺 1.1 加药沉淀法 加药沉淀法是用易溶的化学药剂在废水中形成难溶的盐、氢氧化物或者络合物以达到去除有机物的目的，另外通过药剂在水中形成的胶体可以达到凝聚吸附有机物的作用，最终通过沉淀作用以化学污泥的方式净化污水。在TNT、RDX、阳离子染料废水、硫醇废水以及含酚、含醌废水的处理中常使用加药沉淀法。一般水厂二沉池均采用类似工艺。
加药沉淀工艺对原水的选择性较强，不同性质的污水处理效果大相径庭。对多种水质情况的研究结果表明，投加某种混凝剂的情况下，COD去除有一定效果，但是单纯的加药成本较高，且排泥量大，控制复杂难于保证稳定达标。因此，加药沉淀法一般作为废水处理预处理工艺，需配合其他工艺进行废水深度处理。
1.2 吸附法 吸附法是利用多孔性的固体物质（即吸附剂），使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。活性炭基材料在常、低温下由于具有较大的吸附容量，在污水处理中被推荐作为溶解性难生物降解COD的吸附剂。
目前活性炭基材料吸附剂可归结为4类：活性炭、活性焦、活性炭纤维和活性半焦。活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的，其外观色泽呈黑色。其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000平方米之多。
目前活性炭已经较为广泛的应用到水处理工艺中，如直接往污水中投加粉末活性碳和用颗粒状活性炭进行过滤等。活性炭对水中的微污染、色度等均有较好的去除效率。
活性炭使用具有不可逆性，运营成本较高；此外，活性炭吸附污染物沉降后产生大量污泥，工艺操作较为复杂。再结合污泥存在被定义为危险废弃物的风险，活性炭吸附作为废水深度处理工艺，不宜长期使用。
1.3 高级氧化技术
1.3.1 高级氧化技术原理 实用 文档 在废水处理中对于高浓度的医药、化工、染料等工业废水由于有机物含量高、成分复杂、可生化性差采用的一般的生化工艺很难进行有效的处理，而高级氧化可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。早在上世纪八十年代，Gaze等人将水处理过程中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs（Advanced Oxidation Processes）过程，用于水处理则称为AOP法。
高级氧化技术是20世纪80年代发展起来的处理废水中有毒有害高浓度污染物的新技术。它的特点是在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，通过反应把氧化性很强的羟基自由基（•OH）释放出来，将大多数有机污染物矿化或有效分解，甚至彻底地转化为无害的小分子无机物。由于该工艺具有显著的优点，因此引起世界各国的重视，并相继开发了各种各样的处理工艺和设备，使高级氧化系统具有很强的生命力和竞争力，应用前景广阔。
根据所用氧化剂及催化条件的不同，高级氧化技术通常可分为六大类：化学氧化法；化学催化氧化法；湿式氧化法；超临界水氧化法；光化学氧化法和光化学催化氧化法；电化学氧化还原法。
通常单一的臭氧或者单一的光催化等技术很难使有机废水完全降解，并且臭氧处理过程中还可能产生危害重大的物质，但是如果将O3、H2O2和UV等组合起来会很好的去除这些有机污染物，提高去除效率。
图2 高级氧化原理示意图 高级氧化技术已成为治理生物难降解有机有毒污染物的主要手段，并已应用于各种水的处理中。它具有反应时间短、反应过程可以控制、对多种有机污染物能全部降解等优点。典型的均相AOPs过程有O3/UV、O3/H2O2、UV/H2O2、 H2O2/Fe2+(Fenton试剂）等，在高pH值情况下的臭氧处理也可以被认为是一种AOPs实用 文档 过程，另外某些光催化氧化也是AOP过程。目前在国工程上应用较多就是化学氧化法，其中在工业水处理中应用的有臭氧氧化、投加芬顿试剂和UV/H2O2/O3结合的高级氧化技术。下面就针对这几种技术做详细的分析说明。
1.3.2 臭氧氧化法原理及特点 1) 臭氧氧化机理 臭氧的氧化能力很强，能与许多有机物或官能团发生反应.如C=C、C≡C、芳香化合物、杂环化合物、N=N、C=N、C-Si、-OH、-SH、-NH2、-CHO等，通常认为臭氧与有机物的反应有两种途径：一是臭氧以氧分子形式与水体中的有机物进行直接反应；二是在中性或者碱性条件下臭氧在水体中分解后产生氧化性更强的羟基自由基等中间产物，发生间接氧化反应。
臭氧氧化作用的标准电极电位如下： O3+2H++2e→O2+H2O，Eө=2.07 2) 臭氧氧化特点 臭氧是氧气的同素异形体，常温下是一种不稳定、具有鱼腥味的淡蓝色气体，微量时具有“清新”气味。
臭氧是自然界最强的氧化剂之一，其氧化还原电位仅次于氟，位居第二；臭氧的强氧化能够导致难生物降解有机分子破裂，通过将大分子有机物转化为小分子有机物改变分子结构，降低了出水中的COD，提高废水的可生化性。
臭氧氧化处理难降解有机废水有以下特点： a) 氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物都有明显的效果； b) 处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染； c) 制备臭氧的空气和电不必贮存和运输，操作管理也较方便； d) 处理过程中一般不产生污泥。 3) 臭氧氧化系统的组成 臭氧系统由气源、发生系统、接触池、尾气破坏系统和控制系统五部分组成。 实用
文档 图3 臭氧系统组成图 a) 气源 臭氧气源主要有三种，即使用成品纯液态氧、现场用空气制备纯气态氧和直接利用空气。为了提高臭氧浓度，同时节省能耗，降低设备及管道尺寸，目前较先进的臭氧发生器多采用前两种方式制备臭氧，第三种方式适用于臭氧产量较小的场合。
b) 臭氧发生系统 臭氧发生是由臭氧发生器来完成的，目前使用最广的臭氧发生器一般分为管式与板式两种两类，臭氧发生器的备用率一般应大于30%，备用的方式有设备台数备用（硬备用）与设备发生能力备用（软备用）两种。
c) 投加系统 此系统采用接触池好氧的投加方式，主要器件为微孔好氧盘。好氧盘一般布置在有效水深6m的池底，从池顶进水，气泡和水流之间形成逆流运动。好氧盘产生孔径60-70um的微小气泡，两者结合提供充分的时间来延长臭氧气泡和水的接触，提高臭氧的溶解效率。
d) 尾气破坏系统 为了确保安全，需要臭氧尾气分解破坏装置来取走未溶解的臭氧气体并将其转化为氧气，这可由臭氧催化破坏装置来实现。尾气破坏器一般放置于接触池顶部。
本项目进水COD较高，采用单独的臭氧氧化工艺投资及运营成本较高，需新建臭氧接触池，工程上通常采用臭氧结合光催化或是催化剂的方式来降低运行成本。
1.3.3 芬顿试剂法原理及特点 芬顿试剂去除溶解性难降解COD有较好效果。但是芬顿试剂工艺存在的问题依实用 文档 然较多，主要是处理过程有的过于复杂、处理费用普遍偏高、氧化剂消耗大，一般难以广泛推广，仅适应于高浓度、小流量和水质稳定的废水处理。
1) 芬顿试剂原理 芬顿试剂，即过氧化氢与亚铁离子的复合，是一种氧化性很强的氧化剂。其在工业废水处理中的应用研究越来越受到重视。芬顿反应作用机理目前，学术界主要存在两种不同的芬顿反应作用机理理论，即自由基机理和高价铁络合物机理。并且，大量研究表明其各自都有合理之处。目前，世界比较公认的芬顿反应机理是自由基机理。
自由基理论可以概述为：在酸性溶液下，H2O2由于Fe2+得催化作用，产生了高活性的·OH，并引发自由基的链式反应，自由基作为强氧化剂氧化有机物分子，使有机物被矿化降解形成CO2，H2O等无机物质。·OH具有很高的氧化电极电位（标准电极电位2.8V），在自然界中仅次于氟；·OH还具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能为569.3KJ，具有很强的加成反应特性，因而芬顿试剂可无选择氧化水中的大多数有机物。此外，芬顿处理有机废水还存在混凝机理，即催化剂铁盐在碱性条件下会形成氢氧化铁或氢氧化亚铁的胶体沉淀，具有凝聚、吸附性能，可去除水中部分悬浮物和杂质，可吸附水中部分的有机物和色度，使出水水质变好。有实验表明芬顿试剂作用下的COD去除率中，氧化作用只占到23%左右，而将近77%都是由于吸附沉淀作用完成的，尤其是在高浓度污水中更为明显。
2) 芬顿试剂特点 a) 反应条件较温和，设备简单，适用围广，水处理运行成本较低； b) 既可作为单独处理技术应用，也可与其它处理过程相结合； c) 将其作为难降解有机废水的预处理或最终深度处理方法，与其他处理方法(如生物法、混凝法等)联用，可以更好地降低废水处理成本，提高处理效率，拓宽该技术的应用围；
d) Fenton工艺中H2O2的利用率不高，不能充分矿化有机物，只能作为终端处理方式自动产生H2O2机制不完善；
e) Fe2+为催化剂使H2O2产生•OH及OH-，但同时也伴随大量污泥Fe(OH)3产生需要做额外处理，增加处理费用成本；
f) pH适用围为2.0-4.0，适用围较窄；水质、水量波动较大时，采用芬顿技术很难保证稳定达标，且会有大量的铁泥产生，铁泥需要进行特殊的处理增加了额外的运行成本。
1.3.4 UV/H2O2原理及特点 高级氧化技术又称深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有