木薯酒精廢水處理思考范文

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【摘要】

Fenton氧化法屬于高級氧化技術（AdvancedOxidationTechnologies,AOTs），包括普通Fenton法、E-Fenton法（電Fenton法）等幾種。簡要介紹Fenton反應的機理和在木薯酒精有機廢水領域的應用。

【關鍵詞】

Fenton氧化法；機理；木薯酒精有機廢水

1前言

隨著國家經濟的迅速發展，燃料乙醇、合成纖維、石油化工、焦化等行業隨之發展迅猛，各化工行業產生含有大量難以生物降解的有機污染物的廢水相應增多，易造成環境污染。環保工作者在探索高效、經濟的該類廢水的研究方面進行了各種探索，在諸多處理方法中，對有毒有害難降解廢水的處理，芬頓氧化技術被認為是極具應用前景的[1]。木薯酒精廢水主要來自生產工藝中蒸餾后排出的廢水、車間洗滌廢水以及生活污水等。屬于“高濃度、高溫度、高懸浮物”三高廢水。本文將介紹芬頓強氧化技術在廣西某木薯酒精廠廢水處理中的應用，以及芬頓工藝在木薯酒精廢水處理生產運行中的工藝流程、技術要點及運行費用等。

2芬頓技術概述

2.1芬頓技術發展簡介1894年，H.HFenton首先提出了芬頓試劑，并發現采用Fe2+與H2O2體系能氧化多種有機物。1964年，加拿大學者H.R.Eisen-haner將芬頓試劑法成功地應用到處理苯酚廢水和烷基廢水中。近年來，芬頓技術成功地用于多種工業廢水的處理，日益受到國內外的關注[2]。

2.2芬頓氧化原理Fenton反應即Fe2+和H2O2反應生成羥基自由基•OH，•OH具有高強氧化活性，可以降解大多數有機物，尤其是一般氧化劑難以降解的有機物，所以Fenton法在廢水深度處理領域中得到廣泛應用[3]。

3木薯酒精廢水狀況及排放標準

3.1廢水狀況本文介紹廣西某污水處理廠Fenton處理工藝，該企業原廢水處理設施采用“厭氧+好氧+氣浮+砂濾”為主的工藝路線，不能滿足廢水排放標準要求，根據企業實際情況，確定芬頓處理能力為5000m3/d，廢水進水指標設計詳見表1。

3.2排放標準《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中對酒精行業的一級排放標準，詳見表2。

4工藝設計

在保留原處理工藝基礎上，增加芬頓深度處理，采用“絮凝沉淀系統+芬頓反應系統+污泥處理系統”為主的工藝路線。

4.1工藝流程芬頓深度處理段工藝流程詳見圖1。

4.2工藝簡述芬頓深度處理系統由絮沉淀系統、芬頓反應系統、化學投藥系統、污泥處理系統等部分組成。

4.2.1絮凝沉淀系統絮凝沉淀系統銜接原工藝系統與新增深度處理，在原二沉池出口引致混凝沉淀池，通過投加聚鐵和PAM—去除部分有機污染物和懸浮物，先進性絮凝沉淀，以減輕芬頓氧化塔處理負荷，上清液通過溢流至出水池，供料泵將廢水輸送至芬頓反應系統。

4.2.2芬頓反應系統（1）芬頓氧化塔Fenton反應塔有效容積為380m3。Fenton試劑由硫酸亞鐵和雙氧水組成。其主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑，兩者在適當的PH（3-5）下反應產生羥基自由基（OH.）。而羥基自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反應，可分解氧化有機物，進而降低廢水中生物難降解的COD、色度、泡沫等，Fenton反應塔的pH值將連續監控。向Fenton反應塔加入雙氧水和硫酸亞鐵，使廢水中所含的難生物降解的COD被氧化去除。由于Fenton試劑會降低廢水的pH值，隨后需加入NaOH調節pH到6~9。最后加入PAM--將氧化反應形成的細小絮體凝聚成更大的絮體。（2）中和脫氣系統氧化塔出水自流進入中和脫氣池。因為廢水進行Fenton反應的pH保持在3-5，所以氧化塔出水偏酸性，需要投加堿調節其pH值，達到國家排放標準；Fenton反應會產生較多的氣體，通過鼓風機鼓風攪拌將廢水中的氣泡去除；由于Fe3+本身是非常好的混凝劑，在該池中同時投加PAM--，可使廢水中的鐵泥發生混凝反應。在這個過程中除了發生混凝反應，同時對色度、SS及膠體也具有非常好的去除功能。（3）終沉池終沉池采用化學凝聚沉淀法，沉淀池采用輻流式沉淀器。輻流式沉淀池，廢水自池中心進水管進入池，沿半徑方向向池周緩緩流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池采用回轉式刮泥機收集污泥，刮泥機刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再利用污泥泵排走。運行經驗表明經該設備處理后可以進一步降低COD濃度及較大降低污水色度。經過深度處理的污水，COD值達到100mg/l以下，滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中對酒精行業的一級排放標準。

4.2.3化學投藥系統深度處理使用的化學藥劑包括硫酸亞鐵、雙氧水、氫氧化鈉、絮凝劑以及聚合氯化鐵。（1）芬頓試劑：采用實時配置的方式，通過進水流量計、加藥流量計以及調節閥的連鎖，實現精準地控制芬頓反應器中硫酸亞鐵和雙氧水的投加量；（2）氫氧化鈉：通過PH計投加30%的氫氧化鈉溶液，使中和脫氣池PH維持在6.0-7.0范圍內；（3）絮凝劑：濃度為0.1%-0.2%的PAM--溶液，將其投加至混凝池，便于形成較大的絮凝體；（4）聚合氯化鐵：濃度為11%的藥劑，配合PAM-共同使用，形成較大的絮凝體，降低出水SS，便于后續處理。

4.2.4污泥處理系統芬頓氧化技術屬化學處理法，污染物去除的過程中會產生化學沉淀污泥，經理論計算，深度處理每天產生絕干污泥約15噸。

4.3出水水質目前，根據項目運行數據顯示，總排放口各項監測指標排放濃度均穩定達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中對酒精行業的一級排放標準。

4.4運行費用分析項目建成后，運行過程中產生的費用主要包括化學藥劑費、電費。化學藥劑主要包括，硫酸亞鐵、雙氧水、氫氧化鈉、PAM-、聚合氯化鐵。綜上所述，原廠為達到達標排放污水處理費用為13.2元/噸水；改造后耗藥量為6.96元/噸水，電耗為0.70元/m3，總費用為7.66元/m3，改造后污水處理費用減少4.60元/噸水。

5結語

芬頓氧化塔融合了流化床技術、異相氧化技術，過氧化氫分解速度快，因而氧化速率也較高，降解徹底【4】。芬頓氧化塔的主要優點表現在以下幾個方面：（1）Fenton藥劑不會給環境帶來二次污染；（2）抗沖擊負荷（COD濃度大幅度波動）的能力強；（3）啟動快，操作控制簡單，運行穩定；（4）系列化、標準化生產，產品質量可靠；（5）內部無運轉部件，無需維修；（6）運行成本低；（7）出水水質可控。采用芬頓深度處理的工藝路線處理木薯酒精廢水，處理后出水滿足國家排水一級標準，裝置運行后，降低藥劑消耗，減少污染物排放，對提升企業的經濟能力，提高產品競爭力有十分重要的作用。芬頓處理工藝是企業貫徹落實科學發展觀、實現可持續發展、構建資源節約型和環境友好型社會的必然選擇，對于維護環境利益具有重要意義[5]。

參考文獻

[1]李劍,劉德欽.木薯酒精產業發展對策研究[J].山東農業科學,2010,(3):115-118.

[2]張金玲,于軍亭,張帥.芬頓法深度處理廢水[J].水資源與水工程學報,2011,2(3):154-156.

[3]黎華恒,張平,嚴丹燕.芬頓（Fenton）高級氧化技術在廢水處理上的研究進展[J].能源與環境,2012,(3):73-74.

[4]潘濤,李安峰,杜兵.環境工程技術手冊：廢水污染控制技術手冊[M].北京:化工工業出版社,2013.

[5]HyunheeLee,MakotoShoda.RemovalofCODandcolorfromlivestockwastewaterbytheFentonmethod[J].JounmalofHaz-ardousMaterials,2008,153(3):1314-1319.

作者：時強  王靜 單位：國投廣東生物能源有限公司