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北京泛博公司是一家典型的毛皮化料厂,该厂污水有着精细化工企业污水特点,兼具毛皮生产厂污水特点,是一种较难处理的污水。本论文旨在采用芬顿氧化与其它先进水处理技术的联用,开发出一种适合于毛皮化料厂以及其下游企业的水处理工艺。本文通过单因素试验与正交试验法,以CODcr去除率、色度去除率为参数,分别研究了芬顿氧化、微电解、光催化氧化法、微波辐照法等四种工艺对该厂污水的处理效果,得出了各工艺的最优条件:(1)芬顿氧化最优条件:H2O2用量1.0mL/L,pH=3,T=5h,CODcr去除率为48%,色度去除率>97%;(2)微电解工艺的最优条件:pH=3,T=5h,CODcr去除率为53%,色度去除率>99%;;(3)光催化氧化的最优条件是:TiO2用量为12g/L,pH为3,反应时间为120min。CODcr去除率为64%,色度去除率为32%。(4)微波辐照法最优条件:照射功率900w、时间12min,活性炭用量和pH影响小,选定活性炭的用量适中为45g/L,pH为3,CODcr去除率29%,色度去除率30%。从试验结果可以看出,芬顿氧化、微电解、光催化的处理效果较好,微波辐照法的处理效果相对较差。为了提高效率,降低处理成本,本论文又分别研究了,微电解法与芬顿氧化、微波消解与芬顿氧化、光催化氧化与芬顿氧化法等三种组合工艺对该厂污水的处理效果,试验结果为:(1)微电解与芬顿联用法结果为:CODcr去除率69%,色度去除率99%;(2)光催化法与芬顿氧化联用结果为:CODcr去除率84.2%,色度去除率94%;(3)微波辐照法与芬顿氧化联用结果为:CODcr去除率52.6%,色度去除率84%。综合考虑处理效果、成本、可行性等因素,最终选定以微电解与芬顿氧化联用工艺,在中试规模下,对该工艺的处理效果进行验证。在中试试验中,单独微电解实验的规模为2t/次,微电解与芬顿氧化联用的规模为16.5t/次。试验证明,该工艺在最优条件为:pH=4,微电解时间为4~6h,H2O2(30%)用量为2‰~5‰(体积),芬顿氧化时间为4~8h。CODcr去除率可达40~60%,色度去除率高达90%以上,工艺出水的可生化性(BOD5/CODcr)明显上升,为后续的生化处理创造了有利条件。在实际运行过程中,可以根据水质来选择是单独使用微电解,还是使用微电解与芬顿试剂的联合工艺,以便在保证出水水质的前提下节约成本。
在中试过程中,始终保持微电解池中有水,保证微电解填料与氧气隔绝,这样可以有效解决填料板结的问题。另外,文中给出了中试设施改造的工程资料。
本论文的意义在于,将四种先进的水处理工艺,引入毛皮化料生产行业中,为解决毛皮行业的水污染问题找到了一种成本合理、效果显著的工艺。为解决毛皮行业的水染料问题作出了贡献。