化工园区污水处理厂 Fenton 处理方案的比较研究

在以上反应条件下，当生化出水COD在90～125mg˙L-1之间时，Fenton氧化法出水在COD45～58mg˙L-1之间，处理成本在1.8元˙t-1水以内(不含污泥处置费)，如表4所示。

此外，经Fenton处理后难降解有机物种类显著降低，GC-MS分析结果显示有机物种类从生化出水的18种降低为4种，如图3所示。

2.4Fenton预处理后可生化性的变化

考虑到该厂总水量为20000t˙d-1，而一期化工废水水量为7500t˙d-1，如果仅对一期废水进行预处理，提高其可生化性，预计药剂成本低于对全部水量进行Fenton深度处理。为此，对一期进水开展Fenton预处理实验，后接生化处理装置考察可生化性的改善。

实验中一期进水COD为221mg˙L-1，投加H2O25mmol˙L-1，Fe2+2.5mmol˙L-1，反应2h后测出水COD。接着，将一期进水、经Fenton处理后的出水以及当天水解酸化池的出水分别接入装有曝气池污泥的桶中曝气24h，污泥浓度控制在6000mg˙L-1左右，当天每隔2h取样一次测COD，次日实验结束前再次取样测COD，实验结果如图4所示。可以看出，经过Fenton氧化后，一期进水COD去除率可达39%。而在随后的曝气实验中，一期进水和经过Fenton处理后的废水COD在24h内未发生明显变化，且变化趋势较为一致。而水解酸化池出水显示出较为明显的COD降低趋势，曝气10h后COD从219mg˙L-1降低到150mg˙L-1左右，并维持稳定。此数据也与污水厂当天生化池出水COD结果相近。以上结果说明Fenton预氧化对废水可生化性的提高作用不明显，效果不及水解酸化。

为了排除污水厂进水波动明显、取样等因素的影响，在后续的实验中针对一期化工进水进行了长期监测实验，并且改变Fenton药剂投加情况，考察Fenton药剂投加量和投加比对可生化性变化的影响。实验结果如表5所示。

可以看出，不同药剂投加量和投加比对B/C的变化有一定影响，但缺乏规律性，且经过Fenton氧化后，B/C均未达到0.3以上，因此Fenton预处理并不能较理想地实现可生化性提高。实际上文献报道中可生化性显著提高的例子多见于单一废水，对化工园区废水这类复杂的综合性废水，Fenton试剂的主要作用在于无选择性的氧化，这一点从GC-MS的分析结果中也能得到证实。

3结论

1)水质组分分析和活性污泥毒性影响评估结果表明园区进水含较多难降解有机物，且具有微生物毒性，但现有生化处理系统对进水中的有毒物质有一定的适应能力。对于难生物降解的有机物，需采用Fenton试剂氧化处理的方法。

2)Fenton试剂用于后置深度处理，当生化出水COD在90～125mg˙L-1之间时，最适工艺参数为:pH3.5左右，H2O2投加量5mmol˙L-1，Fe2+和H2O2摩尔投加比1∶2。此条件下出水COD可稳定低于60mg˙L-1，处理成本不含污泥处置费低于1.8元/吨水，达到提标改造的要求，且出水中难降解有机物种类从生化出水的18种减少为4种。

3)Fenton试剂用于化工进水预处理，废水B/C随Fenton药剂投加量和投加比的变化有升高，有降低，有持平，规律不明显，且未能超过0.3，对可生化性的提高不显著。

4)为确保出水COD稳定小于60mg˙L-1，推荐Fenton后置处理工艺作为改造方案的主体工艺，在实际设计和运行中应根据生化出水COD及其去除率灵活调整药剂投加量，适应水质和水量的波动。

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