電芬頓預(yù)處理后葉酸廢水生物降解技術(shù)

一、實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法

（一）實(shí)驗(yàn)材料

1.實(shí)驗(yàn)原水

本實(shí)驗(yàn)的原水是葉酸制藥廠生產(chǎn)過(guò)程中的粗品葉酸廢水，經(jīng)測(cè)定，其各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)下表：

2.實(shí)驗(yàn)用污泥

本實(shí)驗(yàn)使用的活性污泥取自天津市津沽污水處理廠二沉池，經(jīng)測(cè)定，其各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)下表：

3.實(shí)驗(yàn)用電解槽和極板

本次電芬頓實(shí)驗(yàn)使用特質(zhì)電解槽，其規(guī)格為長(zhǎng)22.38cm，寬3.43cm，高10.81cm。

本次電芬頓實(shí)驗(yàn)采用的極板為鉑板（陰極產(chǎn)H2O2法陽(yáng)極極板）和包裹著活性炭纖維的鈦網(wǎng)（陰極產(chǎn)H2O2法陰極極板）。其中，鉑板的規(guī)格為長(zhǎng)11.39cm，寬7.40cm；包裹著活性炭纖維的鈦網(wǎng)的規(guī)格為長(zhǎng)11.55cm，寬7.98cm。

（二）實(shí)驗(yàn)方案

本實(shí)驗(yàn)可以分為兩個(gè)部分，先用電芬頓技術(shù)對(duì)葉酸廢水進(jìn)行預(yù)處理，以提高其可生化性；之后用A/O工藝對(duì)經(jīng)預(yù)處理的葉酸廢水進(jìn)行生物處理。

1.電芬頓實(shí)驗(yàn)階段

（1）陰極產(chǎn)H2O2法

實(shí)驗(yàn)前清洗裝置及鉑板（陽(yáng)極極板）和包裹著活性炭纖維的鈦網(wǎng)（陰極極板），放入電解槽，插入曝氣管調(diào)制好位置曝氣。取100ml葉酸廢水，加亞硫酸鐵0.0287g，使得Fe2+的濃度為1.0mM。調(diào)pH值為3，控制通氣量Q=0.5L/min，電流為0.32A，反應(yīng)時(shí)間為120min，在不同的反應(yīng)時(shí)間段取樣，測(cè)定COD。

（2）陰極產(chǎn)H2O2法添加活性炭粉末

取150ml葉酸廢水，投加不同的活性炭粉末的量，其余條件與陰極產(chǎn)H2O2法相同。顯然投加0.225g活性炭粉末（0.15g/100g水樣）時(shí)，去除COD效果最好。在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，可以確定活性炭粉末的最佳投加量為0.15g/100g水樣。

（3）正交試驗(yàn)優(yōu)化三維電極

取150ml葉酸廢水，投加0.225g活性炭粉末（0.15g/100g水樣），加亞硫酸鐵0.0430g，使得Fe2+的濃度為0.1mM，以4個(gè)pH值：pH=2，pH=3，pH=4，pH=5；4個(gè)電流密度：2.46，4.92，7.38，10.26mA/cm2；4個(gè)通氣量：0.1，0.25，0.5，0.75L/min；4個(gè)反應(yīng)時(shí)間：30，60，90，120min為反應(yīng)條件，設(shè)計(jì)16組正交實(shí)驗(yàn)，以確定最佳反應(yīng)條件。

在不同的反應(yīng)時(shí)間段取樣，對(duì)水樣進(jìn)行離心過(guò)濾（6000r/min，5min），取一部分離心后水樣測(cè)定氨氮、總氮、總磷以及留樣進(jìn)行后續(xù)生物處理；另一部分取上清液測(cè)定COD。

2.生物處理實(shí)驗(yàn)階段

經(jīng)過(guò)電芬頓實(shí)驗(yàn)階段，葉酸廢水中COD可以降到400mg/L以下，和污水廠進(jìn)水接近。經(jīng)過(guò)電芬頓實(shí)驗(yàn)階段的葉酸廢水，其可生化性已經(jīng)大大提高，可以采用生物處理。

考慮到葉酸原水中總磷含量不高，總氮含量很高，同時(shí)每組電芬頓實(shí)驗(yàn)留下的水樣只有120ml左右，因此，采用A/O工藝，污泥不回流，進(jìn)行序批式反應(yīng)。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（1）對(duì)COD的影響

16組電芬頓正交實(shí)驗(yàn)以及后續(xù)生物處理階段處理后的葉酸廢水COD值及各階段COD去除率見(jiàn)表2-1。

（2）對(duì)總氮的影響

16組電芬頓正交實(shí)驗(yàn)以及后續(xù)生物處理階段處理后的葉酸廢水總氮及各階段總氮去除率見(jiàn)表2-2。

（3）對(duì)總磷的影響

葉酸原水中總磷的含量比較低，只有3.92mg/L，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有引入額外的磷，總磷含量不會(huì)增多，不需要進(jìn)行測(cè)定和分析。同時(shí)因?yàn)榭偭缀勘容^低，在測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差對(duì)結(jié)果影響很大，測(cè)得數(shù)據(jù)并不可靠，因此本次實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有測(cè)定總磷的量，也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行分析。

（4）實(shí)驗(yàn)總結(jié)

由以上分析可以得知，電芬頓―A/O組合工藝是一種優(yōu)秀的污水處理工藝，在處理以葉酸廢水為代表的制藥廢水領(lǐng)域，有良好的應(yīng)用前景。

在本次實(shí)驗(yàn)中，COD最低可以降到147.69mg/L，去除率可以達(dá)到85.81%；總氮含量最低可以降到50.05mg/L，去除率可以達(dá)到86.13%。電芬頓階段反應(yīng)最佳條件為0.15g/100g活性炭粉末，Fe2+的濃度為0.1mM，pH值為4，電流密度為10.26mA/cm2，通氣量為0.5L/min，反應(yīng)時(shí)間為90min。（來(lái)源：中國(guó)電建集團(tuán)港航建設(shè)有限公司）