利用光电Fenton技术处理污泥深度脱水液

2.3 不同H2 O2投加次数对COD去除率的影响

研究了H2 O2投加次数对COD去除率的影响，在pH 3.0，H2 O2投加量为65.3 mmol ˙L-1，Fe2+6.53 mmol  ˙L-1以及外加电压为7.5 V的条件下，比较了在20 min时间内，H2 O2一次投加、 两次投加以及分4次投加时对COD去除率的影响. 试验结果见图  4，可以看出在该试验条件下，H2 O2投加次数对COD去除率没有影响.

图 4 H2 O2投加次数对COD去除率的影响

2.4 污泥脱水液处理前后吸光度变化

对原污泥脱水液及利用光电Fenton技术处理污泥脱水液20 min后的水样进行了全波长扫描分析，如图 5. 原污泥脱水液在200~300  nm之间有强吸收，这主要是由于大分子有机物产生的吸收. 处理后的水样在200~300 nm之间的吸收明显减弱. 说明这些大分子物质大部分被降解.

图 5 污泥脱水液处理前后吸光度变化

2.5 最佳条件下对TOC、 TN、 NH+4-N、 TP的去除效果分析

在最佳试验条件下，即在初始pH为3.0，H2 O2投加量65.3 mmol ˙L-1，FeSO4投加量6.53 mmol ˙L-1 [n(Fe2+) ∶  n(H2 O2)=1 ∶ 10]，外加电压为7.5 V时，经光电Fenton技术处理20 min后，考察了光电Fenton技术对污泥深度脱水液TOC、 TN、  NH+4-N、 TP等其他污染物的去除效果.

2.5.1 TOC去除

污泥深度脱水液经光电Fenton技术处理后，原污泥脱水液TOC值由192.38 mg ˙L-1降低到95.12 mg  ˙L-1，去除率为49.3%.

2.5.2 TN和NH+4-N去除

在最佳试验条件下，测得污泥脱水液经处理前后的TN和NH+4-N分别由102.8 mg ˙L-1和50.0 mg ˙L-1降低到81.6 mg  ˙L-1和13.2 mg ˙L-1，TN及NH+4-N的去除率分别达到了20.6%和73.6%.  TN的去除率低于NH+4-N的去除率，分析原因是由于在NH+4-N被氧化过程中，部分NH+4-N转化成N2溢出，而大部分NH+4-N被氧化成为NO-3及NO-2仍存留在处理液中.

2.5.3 TP去除

在最佳试验条件下，污泥脱水液经处理前后均未有PO3-4检出，TP由3.18 mg ˙L-1降低到0.11 mg ˙L-1，去除率达到了96.5%.  在原污泥脱水液中没有PO3-4检出是由于在污泥调理过程中加入石灰，形成Ca3(PO4)2沉淀[式(14)].  同时试验结果发现，污泥脱水液经光电Fenton技术处理后仍未有PO3-4检出，可以解释为在利用光电Fenton处理污泥脱水液时，H2 O2及Fe2+后产生的  ˙OH首先将有机磷氧化为PO3-4，而后PO3-4与Fe3+作用形成FePO4沉淀，即化学法除磷.  因而在污泥脱水液经光电Fenton处理后TP浓度降低，但仍未有PO3-4检出. 其反应过程可表示为式(15).  污泥脱水液中TP经光电Fenton处理后浓度有明显降低，说明在利用光电Fenton技术降解废水中有机物的同时，能对废水中的TP有较强的去除效果.具体参见污水宝商城资料或http://www.dowater.com更多相关技术文档。

3 结论

(1)光电Fenton技术能快速有效地去除污泥脱水液的有机污染物. 在最佳条件下经光电Fenton技术处理20  min后，污泥脱水液的COD去除率可以达到59.0%.  与传统Fenton技术，UV/Fenton技术，和电Fenton技术相比，光电Fenton技术可在短时间内获得较高COD去除率.

(2)光电Fenton技术对污泥脱水液中其他污染物也能有效地去除，对TOC、 TN、 NH+4-N以及TP的去除率分别达到了49.3%、 20.6%、  73.6%和96.5%.