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芬顿氧化深度处理餐厨垃圾厌氧消化废水
餐厨垃圾厌氧消化废水具有高有机物、高氨氮、水质成分简单特性，因此采纳常规的生化+MBR处理工艺难以达到更高的排放标准(GB8978-1996污水综合排放标准一级标准)。随着垃圾分类的要求越来越严格以及无废城市的推动，废水处理的排放标准必定会更加严苛，但是目前对餐厨垃圾厌氧消化废水深度处理讨论较少，有学者采纳臭氧氧化处理MBR出水，但也难以达到直排标准，因此急需一种相宜的餐厨垃圾厌氧消化废水的深度处理技术。芬顿处理技术是一种高级氧化技术，在废水预处理及深度处理中均是很常见的工艺，也是目前进展比较成熟的工艺，芬顿反应产生的·OH自由基，具有很高的氧化还原电位，其氧化力量仅次于氟，因此芬顿氧化适用于多种难降解废水的处理，具有反应速度快、易于操作等多种优点。本讨论采纳芬顿氧化技术处理餐厨垃圾厌氧消化废水超滤出水，通过单因素试验确定最佳pH值、双氧水及硫酸亚铁的用量对CODCr去除的影响。对现有餐厨垃圾厌氧消化废水的提标改造具有肯定的参考意义。一、试验1.1主要试剂及仪器试验试剂：双氧水、七水硫酸亚铁、重铬酸钾、浓硫酸、硫酸汞、氢氧化钠、硫酸银，以上试剂均为分析纯，PAC、PAM试剂均为工业级。试验仪器：pH酸度计，COD消解仪，电子分析天平，水浴锅。1.2水质检测方法本试验中餐厨垃圾厌氧消化废水超滤出水的CODCr分析方法严格根据国家行业标准HJ/T399-2022进行分析。1.3试验方法取1000mL超滤出水水样于烧杯中，用硫酸调整废水的pH值，投加肯定量的七水硫酸亚铁溶液及双氧水，置于水浴锅中进行静态试验。反应肯定时间后调整废水pH值至8.0，进行混凝沉淀处理，取上清液分析水样的CODCr。1.4试验用水本次试验用水为重庆市某餐厨垃圾处理厂废水处理站超滤出水，其详细水质及分析方法见表1。二、结果与争论2.1初始pH值对CODCr去除的影响考察初始pH值对废水CODCr去除的影响。将1000mL废水的pH分别调至2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，加入2mL质量浓度为10%的七水合硫酸亚铁和0.6mL双氧水，反应90min后，加入30%氢氧化钠溶液将废水的pH调至8.0、再加入2mL质量浓度为10%的PAC溶液、1mL质量浓度为0.2%PAM溶液，经充分搅拌后静置2h后，取其上清液测CODCr。其结果见图1。由图1可以看出，随着初始pH值得上升，废水CODCr的去除领先上升后降低，CODCr的去除率在pH为3.5时达到最大值32.63%，当pH值低于2.5时，因废水酸性较强，不利于废水中·OH的生产，因此CODCr的去除率较低。当pH值为4.0时，废水碱性较强，Fe2+在短时间内转化为Fe3+，与双氧水反应产生的·OH削减，因此CODCr的去除率较低。因此，本工艺芬顿反应最佳pH为3.5。2.2双氧水用量对CODCr去除的影响考察双氧水用量对废水CODCr去除的影响。将1000mL废水的pH调至3.5，掌握双氧水的投加量分别为0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL，加入2mL质量浓度为10%的七水合硫酸亚铁，反应90min后，加入30%氢氧化钠溶液将废水的pH调至8.0、再加入2mL质量浓度为10%的PAC溶液、1mL质量浓度为0.2%PAM溶液，经充分搅拌后静置2h后，取其上清液测CODCr。其结果见图2。由图2可以看出，随着双氧水用量的增加，废水CODCr的去除领先渐渐上升，当双氧水用量为1.2mL/L时，CODCr的去除率达到最大值42.81%。这主要由于随着双氧水投加量的增加，废水中产生的·OH也随着增加，有机物被分解的量也渐渐增多，CODCr去除率持续上升。但当双氧水投加量为0.8mL/L时，CODCr去除率的增加率明显减缓，随着双氧水投加量的连续增加，CODCr去除率增加并不明显，综合考虑运行成本，因此，本工艺芬顿反应双氧水最佳投加量为0.8mL/L。2.3硫酸亚铁用量对CODCr去除的影响考察七水硫酸亚铁用量对废水CODCr去除的影响。将1000mL废水的pH调至3.5，掌握质量浓度为10%的七水硫酸亚铁的投加量分别为2mL、4mL、6mL、8mL、10mL，加入0.8mL双氧水，反应90min后，加入30%氢氧化钠溶液将废水的pH调至8.0、再加入2mL质量浓度为10%的PAC溶液、1mL质量浓度为0.2%PAM溶液，经充分搅拌后静置2h后，取其上清液测CODCr。其结果见图3。由图3可以看出，随着七水硫酸亚铁用量的增加，废水CODCr的去除领先渐渐上升，当七水硫酸亚铁投加量为10mL/L时，CODCr的去除率达到最大值53.29%，这主要由于随着七水硫酸亚铁投加量的增加，溶解在废水中额Fe2+渐渐增多