混凝-Fenton氧化—絮凝法处理造纸废水研究

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本文在了解制浆造纸工艺流程及造纸废水特性的基础上,对国内外造纸废水技术的一般工艺和优缺点进行了归纳总结,并对国内外造纸废水处理技术发展趋势及混凝法、Fenton氧化法处理机理进行了分析讨论。对造纸混合废水采用混凝沉淀法进行预处理,把污染物浓度降低到一定程度后,采用Fenton氧化处理,最后对Fenton氧化处理出水进行后絮凝处理。先用正交试验法确定各处理单元的主要影响因素及其最佳参数范围,再用单因素轮换试验法对这些因素对处理效果的影响进行考察,得到各个因素与COD及色度去除率的关系曲线,从而确定出各因素的最佳值。试验考察了混凝剂种类、混凝剂投药量、pH值、助凝剂投量等对预混凝处理效果的影响;考察了在H2O2投加量、温度、pH值、nFe2+/nH2O2、反应时间等因素对Fenton氧化处理效果的影响;最后考察了pH值、混凝剂种类和投加量对后絮凝处理效果的影响。通过试验研究,确定了造纸混合废水的处理工艺及最佳运行条件。处理过程分三个步骤进行:①预混凝沉淀;②Fenton氧化;③后絮凝沉淀。其中预混凝沉淀最佳运行条件为:在常温及聚合氯化铝投加量为15ml/L,PAM的投加量为5ml/L,pH值为3左右,总搅拌时间在18min左右,搅拌后静置20min。Fenton氧化处理最佳运行条件为:在H2O2投加量为15 mL/L,温度为20℃(常温),pH值为3,nFe2+/nH2O2取0.067,FeSO4投加量为30mL/L反应时间为80min。后絮凝沉淀试验的最佳运行条件为:pH值为12,PAM投加量为5mL/L,其他参数参照杯罐试验参数。中试试验表明,混凝-Fenton氧化-絮凝法是处理造纸废水的高效适用的工艺。在最佳运行条件下,造纸混合废水经混凝-Fenton氧化-絮凝法处理后,收到了显著的效果:COD从5826mg/L降低到200mg/L,去除率达95.6%;色度从800倍降到2倍,去除率99.7%。处理后出水处理后出水无色无味,清澈透明,各项水质指标均达到了国家造纸废水排放标准,可直接回用或排放。经济经济技术分析表明:混凝-Fenton氧化-絮凝法运行费用主要以药品消耗为主,药品运行成本约为7.98元/t。并有针对性的提出了降低造纸废水处理成本的合理化建议。
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