登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
[摘 要] 采用活性炭吸附-Fenton氧化,研究不同工艺参数对 COD 去除率的影响效果。研究结果表明:活性炭吸附实验的最佳条件是在 pH=6.0,活性炭投加量为9.0g/L,吸 附 时 间 为60min,COD 为131.9mg/L,COD的去除率最高,为16.8%,色度的去除率为46.7%;经过活性炭预处理之后,再进行 Fenton氧化实验的最佳条件是废水的初始pH=3.5,FeSO4·7H2O 投加量为0.805g,30%H2O2 投加量为0.2mL,反应时间为30min,COD值为42.1mg/L,COD的去除率最高,为73.4%。活性炭吸附 Fenton协同处理工艺适用于造纸废水的处理。
[关键词] Fenton;造纸废水;COD去除;活性炭吸附
据环保部统计,2016年造纸废水排放量 为23.67亿吨,占全国工业废水排放量的13%。污水排放中的 COD 为33.5万 吨,占工业COD排放总量的13.1%。造纸废水排放量大,有机污染物浓度高,生物降解性差。传统的生化方法运行成本高、投资大,且难以达到理想的处理效果。因此,急需研究一种更好的深度氧化方法来处理造纸废水。
活性炭吸附方法具有有机物浓度稳定,反应速度快等优点。近年来,活性炭吸附技术在有机废水处理中受到广泛关注。Fenton 氧化操作简单,反应快速,无需复杂设备。
因此,本实验采用活性炭吸附 Fenton联合处理造纸废水,并将活性炭引入传统的 Fenton系统。探索不同pH 值、不同剂量、不同反应时间和不同温度对 COD 去除率的影 响,为造纸废水处理提供新思路、新方法,并为其提供理论依据和指导。
1 实验
1.1 实验用水
水样采集于陕西某造纸厂废水二沉池出水口,水质指标:pH=7.45,色度=15,COD=158.5mg/L。
1.2 设备与药品
设备:JJ-1型精密电动搅拌器;V8型连华 COD快速测定仪等。
药品:FeSO4·7H2O:分析纯,天津市天力化学试剂有限公司;氯化钠、无水硫酸钠:优级纯,国药集团;活性炭:分析纯,天津科密欧试剂有限公司;过氧化氢:分析纯(质量 浓度30%),天津市大茂化学试剂厂;10%NaOH、0.1mol/LH2SO4:色谱纯,天津市康科德科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 活性炭吸附实验
取100mL水样置于250mL 锥形瓶中,加入一定量清洗预处理之后干燥的活性炭,并置于磁力搅拌器上搅拌一段时间,最后沥出活性炭,取其上清液,测定 COD值。
1.3.2 Fenton氧化实验
将活性炭吸附之后的水样,取100mL水样置于250mL烧杯中,用一定量的 H2SO4 或 NaOH 溶液调节废 水 pH,边搅拌边加入一 定量的 FeSO4 ·7H2O 和30%的 H2O2,在 常温下搅拌一段间之后,用 NaOH 调节pH 值为8,然后加入一滴PAM,静置,取其上清液,测定 COD值。
2 正交试验结果与分析
在 Fenton氧化反应体系中,初始值 pH、摩尔比 M、FeSO4 ·7H2O 投 加 量、反应时间等均对COD处理效果有影响。为了全面考察各影响因素,设计了4因素3水平的正交试验表。具体正交试验设计条件见表1。
由正交试验表1可得:Fenton氧化深度处理造纸废水影响先后顺序为:FeSO4 ·7H2O 投 加 量>摩尔比 M(=H2O2 ∶Fe2+ )>pH 值 > 反应时间。
同时,初步确定各因子最佳取值为:FeSO4 ·7H2O投加量 为 0.5g/L,摩 尔 比 M(= H2O2 ∶Fe2+ )为1.5∶1,初始pH 值为3,反应时间30min。 3 活性炭+Fenton氧化法单因素实验结果与分析
3.1 FeSO4 投加量对废水 COD去除率的影响
在 Fenton反应体系中,FeSO4 起着催化作用,设计如下实验探索 FeSO4 用量对 COD 的去除效果。试验条件:在pH 值3,摩尔比1∶1,反应时间30min,活性炭投加量 3g/L,依 次 调 节 FeSO4 ·7H2O 投加量为 0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L。按 照 Fenton氧化处理试验步骤进行实验,数据记录如图1、图2所示。
由图1可知,随着 FeSO4 投加量的增加,脱墨浆废水的 COD 均有所下降。在 Fenton反应过程中,Fe2+ 作为催化产生 HO·必要条件是反应中的催化剂,当 Fe2+ 的浓度较低时,HO·的生成产量和速度都随之变小,因此去除率变得较低。在 Fenton反应30min 时,FeSO4 投加量 为 0.5g/L、0.6g/L、0.8g/L的 COD降解率几乎相同,且均达到了45%以上。
如图2所示,考察 Fenton氧化+活性炭共同处理水样时,不同 FeSO4 投 加 量 对 COD 去除效果的影响。与图1对比可以看出,当加入活性炭时 COD的去除率明显优于 Fenton。当 FeSO4 投加量为0.5g/L,Fenton反应30min,脱墨浆废水的 COD 去除率最大,达到了45.6%;当FeSO4 投加量为0.5g/L,Fenton+活性炭反应30min,加入活性炭3g/L 时,脱墨浆废水的 COD去除率最大,达到了55.1%。
3.2 活性炭投加量对 COD去除率的影响
分别取100mL造纸废水于5个250mL锥形瓶中,活性炭 投 加 量 分 别 为7.0g/L、8.0g/L、9.0g/L、10.0g/L、11.0g/L,用0.1mol/L H2SO4 调节 pH=6,在25℃的常温条 件下振荡60min,静置,测定上清液 COD值,结果如图3所示。
由图3可知,在活性炭投加量=9.0g/L 时,废水的 COD 值最低,为 132.4mg/L,COD 去除率最高 ,为16.4%,色度的去除率为46.7%。随着活性炭投加量的增加,COD值在不断降低,在9.0g/L时COD值最低,去除 率 最 高。当活性炭投加量>9.0g/L,COD值的变化不太明显。这是因为活性炭对废水中有机物的吸附主要发生在活性炭表面分布的活性位上,随着活性炭的增加,向体系中提供的孔道容积、活性位的数量以及比表面积均有所增加,所以吸附废水中有机物能力增强。但是随着活性炭投加量的增加,孔道容积、活性位的数量以及比表面积都会增加,然而废水中有机物的含量一定,导致活性炭的含量远超过有机物的含量,故活性炭的投加量对废水的COD值的变化不是很明显。因此结合经济性考虑,本次实验选择活性炭的投加量9.0g/L。
3.3 吸附时间对 COD去除率的影响
取100mL造纸废水于5个 烧 杯 中,用一定量H2SO4 调节 pH=6,活性炭投加量为 9.0g/L,在25℃的常温条件下分别振荡40min、60min、80min、100min、120min,静置,测定上清液 COD 值。结果如图4所示。
由图4可知,随着吸附时间的增加,废水的COD值不再降低,当吸附时间为60min时,废水的COD值最低,为133.1mg/L,COD的去除率最高,为16.2%,色度的去除率为46.7%。这是由于活性炭表面具有孔隙结构和比表面积,能够有效地吸附废水中的有机污染物。但当活性炭吸附到一定时间时,孔隙结构和比表面积的吸附就会达到平衡,因此COD值不再降低,COD去除率将不再增加。因此,选取60min作为活性炭的最佳吸附时间。通过以上结论,活性炭吸附实验的最佳条件是在pH=6.0,活性炭投加量为9.0g/L,吸附时间为60min时,废水的COD值最低,为131.9mg/L,COD的去除率最高,为16.8%,色度的去除率为46.7%。
3.4 Fenton氧化实验
3.4.1 废水pH值对COD去除率的影响
Fenton试剂通常只在酸性条件下发生作用,一般而言,Fenton反应在pH值2~6之间发生反应,pH在3~5之间,羟基自由基生成速率最大,氧化效果最佳。分别取100mL废水于4个250mL烧杯中,再分别取100mL经活性炭预处理后的废水置于4个烧杯中,在FeSO4·7H2O的投加量为0.183g,30%H2O2投加量为0.05mL,调节废水的pH值分别为2.5、3.5、4.5、5.5,常温下用磁力搅拌器搅拌30min,反应结束后,用10%的NaOH溶液调节pH=8,然后加入一滴PAM,静置,取上清液测COD,记未经预处理的废水的COD为COD1,经活性炭预处理之后的废水的COD为COD2,结果如图5所示。
由图5可以看出:当pH=3.5时,COD去除率最高,COD1去除率为56.3%,COD2去除率为63.9%,由此可以得出经过活性炭预处理之后COD的去除率比不经过预处理的COD的去除率提高了7.6%。pH值过高或者过低都会使COD的去除率有所下降,根据Fenton试剂的反应原理可知,pH过低,会抑制Fe2+的产生,而pH过高则会抑制羟基自由基·OH的产生,与此同时,溶液中的Fe2+和Fe3+也会失去氧化作用。因此pH=3.5为Fen-ton氧化处理造纸废水的最适pH。
3.4.2 Fenton试剂的配比对COD去除率的影响
分别取100mL废水于4个250mL烧杯中,再分别取100mL经过活性炭预处理之后的废水置于4个250mL烧杯中,先调节废水的pH=3.5,然后在30%H2O2投加量为0.05mL,FeSO4·7H2O的投加量分别为0.09g、0.186g、0.279g、0.373g时,使得FeSO4·7H2O与H2O2质量配比分别为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1,常温下用磁力搅拌器搅拌30min,反应结束后,用10%的NaOH溶液调节pH=8,然后加入一滴PAM,静置,取上清液测COD,记未经预处理的废水的COD为COD1,经活性炭预处理之后的废水的COD为COD2,结果如下图6所示。
由图6可知,当m(FeSO4·7H2O)∶m(H2O2)=2∶1时,COD的去除率最高,COD1去除率为57.3%,COD2去除率为66.4%,经过活性炭预处理之后COD的去除率比不经过预处理的COD的去除率提高了9.1%。由图6可以看出,随着Fenton试剂中FeSO4·7H2O的配比的增加,COD的去除率呈现先增加后降低的趋势,这是由于当Fenton试剂中Fe2+的含量较低时,产生的羟基自由基含量也就较少,因此氧化作用就会降低。而当Fenton试剂中Fe2+的含量过高时,多余的Fe2+会被H2O2氧化成Fe3+,从而消耗了H2O2含量,因此只有Fenton试剂的配比处于一定的范围,即配比为2∶1时,COD的去除效果最好。因此本实验选择m(FeSO4·7H2O)∶m(H2O2)为2∶1。
3.4.3 Fenton试剂投加量对COD去除率的影响
分别取100mL废水于4个250mL烧杯中,再分别取100mL经过活性炭预处理之后的废水置于4个250mL烧杯中,先调节废水的pH值=3.5,然后在Fenton试剂配比为2∶1的情况下,改变Fenton试剂的投加量,常温下用磁力搅拌器搅拌30min,反应结束后,用10%的NaOH溶液调节pH=8,然后加入一滴PAM,静置,取上清液测COD,记未经预处理的废水的COD为COD1,经活性炭预处理之后的废水的COD为COD2,结果如表2所示。
由表2可知,当30%H2O2投加量为0.2mL,FeSO4·7H2O投加量为0.805g时,COD1去除率为67.4%,COD2去除率为73.7%。随着Fenton试剂投加量的不断增大,COD的去除率趋于平稳甚至略有下降。这是由于当Fenton试剂投加量达到合适值时,废水中COD的浓度基本维持稳定。如果再增加Fenton试剂的用量,会消耗羟基自由基·OH,从而影响COD的降解效果。同时,Fenton试剂具有絮凝的效果,当加入絮凝剂以后,铁泥的产生量会逐渐增大,会使得后续处理的成本升高,因此Fenton试剂的投加量不宜过高。本实验所选取的Fenton试剂投加量为30%H2O2为0.2mL,FeSO4·7H2O为0.805g为最佳条件。
3.4.4反应时间对COD去除率的影响
分别取100mL废水于4个250mL烧杯中,再分别取100mL经过活性炭预处理之后的废水置于4个250mL烧杯中,先调节废水的pH值=3.5,然后在30%H2O2投加量为0.2mL,FeSO4·7H2O投加量为0.805g时,常温下用磁力搅拌器搅拌15min、30min、45min、60min,反应结束后,用10%的NaOH溶液调节pH=8,然后加入一滴PAM,静置,取上清液测COD,记未经预处理的废水的COD为COD1,经活性炭预处理之后的废水的COD为COD2,结果如图7所示。
由图7可知,反应时间对COD也有一定的降解作用,随着反应时间的增加,COD去除率开始逐渐增加,当反应时间为30min时,COD的去除率最高,COD1去除率为67.7%,COD2去除率为73.0%。再继续延长时间,COD的去除率略有下降。故Fenton试剂的作用效果有一定的时间。因此综合考虑下,本实验选取反应时间为30min为最佳反应时间。
通过比较可知,经过活性炭预处理之后Fenton氧化的COD的去除率比单独使用Fenton氧化处理的COD的去除率高6%,因此可以得出活性炭预处理对COD的降解起到了一定的效果。
4 结 论
活性炭吸附实验的最佳条件是在pH=6.0,活性炭投加量为9.0g/L,吸附时间为60min时,COD值为131.9mg/L,COD的去除率最高,为16.8%,色度的去除率为46.7%。单独使用Fenton氧化实验的最佳条件是废水的初始pH=3.5,FeSO4·7H2O投加量为0.805g,30%H2O2投加量为0.2mL,m(FeSO4·7H2O)∶m(H2O2)=2∶1,反应时间为30min,COD值为51.4mg/L,COD的去除率最高,为67.5%。经过活性炭预处理之后,再进行Fenton氧化实验的最佳条件是废水的初始pH=3.5,FeSO4·7H2O投加量为0.805g,30%H2O2投加量为0.2mL,m(FeSO4·7H2O)∶m(H2O2)=2∶1,反应时间为30min,COD值为42.1mg/L,COD的去除率最高,为73.4%。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2023年,博世科成功签约土耳其某纸业PM6项目废水处理项目,实现了在土耳其市场零的突破,近期,公司派遣骨干团队“走进”土耳其,高效推进项目实施、拓展市场业务,扩大绿色一带一路朋友圈。土耳其某纸业PM6项目采用最先进的纸机工艺技术。依托在制浆废水处理领域的技术及实力,博世科成为该项目生产废
废纸造纸制浆和造纸过程中会产生大量废水,该废水具有COD和SS含量高,可生化性相对较差的特点,若不能进行有效处理,将对水环境造成严重的污染。另外,随着国家对造纸废水排放标准特别是直排要求的提高,造纸废水的处理问题受到了越来越广泛的关注。目前,对于造纸废水最常用的处理技术是以生化处理为
制浆造纸工业是国民经济的重要组成部分,也是水污染物排放量较大的行业。根据目前制浆工艺的生产水平,生产1t纸浆,需耗费1.2~2t原木片,产生60~100m的废水。其产生的废水水质、水量与生产工艺、原料、产品种类等密切相关。一般来说,造纸废水中的主要污染物有4类:(1)还原性物质,如木素、无机盐等
造纸业在国民经济中占有重要位置,位居工业行业废水排放量的第3位。仅次于我国化工与钢铁行业,造纸行业会产生很多的废水污水,废水中的有机物占据我国国内工业废水有机物总量的25%,对自然生态环境产生了很严重的影响,所以必须要减少造纸行业排放的污水,从而实现造纸废水的零排放。现存问题:目前造
嘉兴市造纸行业全部以废纸为主要原料,年产量600多万吨,废水排放量位居嘉兴市工业行业第二,是工业污染深度削减的重点行业。针对造纸行业废水存在排放量大、废水回用处理过程中容易形成离子累积的堵点、造纸污泥利用和处置效率低等问题,浙江大学牵头承担的“十三五”水专项嘉兴项目“平原河网地区污
造纸是与国民经济密切相关的产业,也是世界范围内水污染治理的重点行业。目前对于造纸废水环境危害的治理仅局限在消除COD、BOD、悬浮物和色度等常规废水处理指标。但研究发现,造纸废水中含有微量有毒污染物,特别是多环芳烃(PAHs)和无氯苯酚(PCP)等持久性有毒有害有机污染物。这些污染物给生态环
用铁碳微电解联合过硫酸盐深度处理造纸废水,考察了反应时间、初始pH、铁碳质量比、铁碳总投加量、过硫酸盐(PS)投加量等因素对处理效果的影响,并对不同体系下的废水处理效果进行比较。结果表明:铁碳微电解联合过硫酸盐工艺能够有效深度处理造纸废水,在反应时间为150min、pH=5、m(Fe0):m(AC)=
中国环境科学研究院、浙江大学等单位联合承担的水专项“十三五”“嘉兴市水污染协调控制与水源地质量改善”项目(以下简称嘉兴项目)自2017年启动以来,历经两年的技术攻关和示范应用,在污染源深度削减、嘉兴智慧环保建设等方面取得阶段性成果,为嘉兴作为生态文明建设示范市创建“十大攻坚行动”方案
摘要:臭氧催化氧化生物滤池是一种将臭氧氧化和生物活性炭的吸附降解作用联用的工业废水深度处理技术,主要分为两个处理单元:臭氧催化氧化处理系统和生物碳池滤池生化处理系统。通过臭氧预氧化的作用,改变废水生化特性,提高B/C比,通过活性炭吸附水中的溶解性有机物,并富集微生物,长出良好的生物
摘要:我国造纸废水产生量大,占工业废水总量有较大的比例,且其含有较多的污染物物质,及较高的污染物浓度,直接排放或处理达标将对环境产生较大污染。本文分析了废纸造纸废水的主要来源和废水水质特点,并针对该类废水的污染特性,总结和评价了各类治理技术措施,提出经济可行的处理工艺,希望能够促
造纸废水成分复杂,其“头号污染源”是从化学浆蒸煮后的产物中分离出来的废液,更难处理。近日,山东农业大学杨越超教授课题组首次发现造纸工艺废液中含有类黄腐酸有机成分,并揭示了类黄腐酸化学结构及分子量与水稻促生长、抗逆作用的关系。相关成果于近日发表在最新一期国际环境领域期刊《环境科学与
内蒙古招标投标网发布巴彦淖尔工业固危废资源化循环产业项目(一期工程)活性炭吸附脱附+催化燃烧VOCs处理系统工艺设备采购及安装标段招标公告,该项目一部包含2套规格130000m3/h的VOCs处理系统工艺设备和1套40000m3/h的VOCs处理系统工艺设备及共用烟囱。项目二部包含1套规格130000m3/h的VOCs处理系统
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份鲅鱼圈分公司轧钢混合煤气系统高炉煤气精脱硫项目—高炉煤气精脱硫系统装置(重新招标)招标公告,该套高炉煤气精脱硫系统装置采用水解+活性炭吸附工艺,工艺包主要包括煤气加热系统、水解系统、煤气冷却系统、煤气吸附脱硫系统等。1.招标条件本招标项目鞍钢股份鲅鱼圈
重庆市公共资源交易网发布重庆水泵厂有限责任公司大型往复隔膜泵扩能改造项目喷烘漆室及废气处理系统招标公告,本项目限价410万元。本项目废气处理采用蜂窝活性炭吸附+在线脱附+催化燃烧方式,排放满足重庆市地方标准及国家标准。一、招标条件重庆水泵厂有限责任公司大型往复隔膜泵扩能改造项目喷烘漆
中国招标投标公共服务平台发布河南福奇药业有限公司年产2000吨兽用原料药项目废气治理系统工程PC项目招标公告,本项目为全厂废气的收集、治理项目,工作内容上分废气分类收集和分类治理两大部分内容;治理工艺上分预处理和终端处理。要求投标人近四年(2019~2023)精细化工或制药类废气治理系统项目(活
中国招标投标公共服务平台发布重庆机床(集团)有限责任公司涂装生产线挥发性有机物技改项目中标候选人公示,重庆阳正环保科技股份有限公司预中标,报价3294720元。重庆机床(集团)有限责任公司喷涂车间产生挥发性有机污染物,原采用水旋式粉尘捕集过滤+活性炭纤维吸附工艺进行治理,现拟采用水旋式粉
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份鲅鱼圈分公司轧钢混合煤气系统高炉煤气精脱硫项目—高炉煤气精脱硫系统装置招标公告:1.招标条件本招标项目鞍钢股份鲅鱼圈分公司轧钢混合煤气系统高炉煤气精脱硫项目—高炉煤气精脱硫系统装置(AGGCJSHGZHG240321115297)招标人为鞍钢集团工程技术有限公司采购室,招标
涉气企业在生产经营时要注意什么,如触犯相关法律会有什么后果?以下公布四则案例,以案说法介绍涉气企业常见的几种违法情形,希望广大企业能够引以为戒,自查自纠。1生产活动空间未密闭2023年7月29日,佛山市生态环境局顺德分局勒流监督管理所执法人员在检查一家塑料制品有限公司时,发现该公司的塑料
广州公共资源交易中心网站发布广船国际有限公司T206-207涂装车间有机废气治理技术改造项目中标候选人公示,南方环境有限公司预中标,报价290.323万元。该项目招标内容为相邻2套40000m3/h活性炭吸附脱附+5000m3/hCO系统改造为1套80000m3/h沸石分子筛吸附脱附+10000m3/hCO系统。
中国海洋石油集团有限公司采办业务管理与交易系统发布中国海洋石油集团有限公司营口天然气处理厂二期扩容项目废气处理系统(VOCs)招标公告,本项目拟采用碱洗喷淋+活性炭吸附,废气经风管收集后进入碱洗喷淋塔处理,去除气体中可能存在的酸性气体(如H2S),然后经除雾后进入活性炭吸附箱,处理至达标
中国招标投标公共服务平台发布新余生态环境产业综合处置利用项目工程勘察设计采购施工(EPC)总承包(一期)项目废气系统集成采购及安装项目中标候选人排序公示公告,紫科装备股份有限公司投标报价1280万元位列中标候选人第一名。该项目拟采用化学洗涤+活性炭吸附工艺。
广州公共资源交易中心发布广船国际有限公司T206-207涂装车间有机废气治理技术改造项目招标公告,招标内容为相邻2套40000m3/h活性炭吸附脱附+5000m3/hCO系统改造为1套80000m3/h沸石分子筛吸附脱附+10000m3/hCO系统。
废纸造纸制浆和造纸过程中会产生大量废水,该废水具有COD和SS含量高,可生化性相对较差的特点,若不能进行有效处理,将对水环境造成严重的污染。另外,随着国家对造纸废水排放标准特别是直排要求的提高,造纸废水的处理问题受到了越来越广泛的关注。目前,对于造纸废水最常用的处理技术是以生化处理为
目前,国内大、中型工业废水处理项目主要采用臭氧氧化+曝气生物滤池(BAF)和Fenton氧化+沉淀过滤这2种深度处理技术。前者适用于废水污染物的臭氧氧化效果好、废水有回用需求的情况,在石油化工、煤化工行业废水处理中,已基本成为了一种标配工艺,后者则适用于废水无回用需求、污泥处置费用低的项目,主要应用于化纤、印染和造纸等行业的废水处理。
采用Fenton氧化法对某碳九树脂生产废水进行预处理,通过单因素试验和正交试验,探讨了影响处理效果的诸多因素,确定了最佳处理条件:Fe2+投加量为0.5 gL-1,H2O2投加量为10 mLL-1,pH值为4,反应时间为1.0 h.在最佳处理条件下,废水COD去除率为60.6%—62.7%,TOC去除率为54.3%—58.4%,BOD5/COD(B/C)平均比值由原来的0.21提高到0.51.试验结果表明,处理后C9废水可生化性得到了明显的改善.
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!