反渗透浓水处理技术的试验研究

1.4.3铁炭微电解法

铁炭微电解装置为D12cm×20cm的有机玻璃反应器，底部安装有微孔曝气盘。试验时先将铁炭一体化填料(横截面为椭圆形，长轴2cm，短轴1cm)装入反应器，装填高度为15cm，然后将废水注入反应器中使填料刚好被浸没。调节曝气量为1.5L/min并开始反应，反应一段时间后，取上清液测定其COD。

1.4.4吸附-生物再生法

取150mL废水置于三角瓶中，准确称取不同的吸附材料1.00g加入到废水中，将三角瓶放入30℃恒温振荡培养箱内，调节转速为150r/min进行静态吸附试验。吸附8h后，取上清液测定其COD。

向液体生物培养基中加入降油菌种，培养8h后得到生物再生液。将吸附后的吸附材料放入再生液中进行再生。将恒温振荡培养箱内温度调至50℃，转速为150r/min，再生8h。

2试验结果及分析

2.1Fenton法

Fenton法生成的具有高反应活性的•OH可与大多数有机物作用使其降解，该方法常用来去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。

2.1.1试剂投加量对COD去除率的影响

按照COD与H2O2的质量比为1.5∶1，估算H2O2投加量梯度范围。选取H2O2投加量分别为0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50mL，相应的FeSO4•7H2O的投加量按n(H2O2)∶n(Fe)=10∶1计算得出，反应时间为2h。试剂投加量对COD去除率的影响如图1所示。

由图1可以看出，当H2O2投加量为0.25mL，即相应的FeSO4•7H2O投加量为0.7g时，COD去除率可达到67%;继续增加试剂投加量，COD去除率的变化不大。

2.1.2反应时间对COD去除率的影响

在H2O2投加量为0.25mL，FeSO4•7H2O投加量为0.7g的条件下，考察了反应时间对COD去除率的影响，结果如图2所示。

由图2可以看出，反应时间达到2h后，COD去除率不再有明显的变化。这可能是由于反应超过一定时间后，反应物总浓度偏低，导致反应物分子碰撞几率减少，以致降低了反应速度〔2〕。

依据试验结果，Fenton法的最佳条件为H2O2投加量为0.25mL，FeSO4•7H2O投加量为0.7g，反应时间为2h。在最佳条件下，COD去除率可达到67%，出水COD约为80mg/L，未达到排放标准的要求。

2.2超声波辅助Fenton法

由于采用Fenton直接氧化法处理炼油厂RO浓水，出水COD未能达到理想水平，因此采用超声方法加强Fenton法的处理效果。超声波与Fenton法联用，可利用超声的空化效应及其引起的温度升高和充分搅拌接触，促使Fenton试剂在反应过程中迅速产生大量的•OH〔3〕，从而提高H2O2的利用率。

在H2O2投加量为0.25mL，FeSO4•7H2O投加量为0.7g，超声波频率为60kHz的条件下，分别考察了超声温度(超声时间为2h)以及超声时间(超声温度为35℃)对COD去除率的影响，结果如图3、图4所示。

由图3可以看出，当超声时间为2h时，随着超声温度的升高，COD去除率增大，当超声温度达到35℃时，COD去除率可达到80%，出水COD为46mg/L;继续增加超声温度，COD去除率虽有提高但不明显。从工程经济效益考虑，可选取超声温度为35℃。

由图4可以看出，当超声温度为35℃时，超声时间达到1h，出水COD即低于60mg/L，达到排放标准的要求;继续增加超声时间，COD去除率没有明显的变化。其趋势与图3相似。

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