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试验探究微电解组合工艺处理腈纶污水 　　[摘 要]针对腈纶废水中难降解的有机物，利用中试试验探究微电解+芬顿高级氧化工艺+生化组合工艺对腈纶污水的处理效果。试验结果表明，装置进水COD在250mg/L以上，装置出水COD达到100mg/L以下，装置总去除率达到60%以上，浓硫酸3L/m3，H2O2 0.4L/m3，臭氧10g/m3，片碱0.1kg/m3。 　　[关键词]腈纶污水 微电解 高级氧化 　　中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0163-01 　　1 中试试验基地概况 　　黑龙江省某腈纶污水处理装置主要处理腈纶厂生产废水、丙烯腈装置及乙腈装置排放的废水，装置设计处理能力为500t/h，入水COD在800mg/L以上，出水COD控制在350mg/L以下。主要包括射流气浮、水解酸化、纯氧曝气和接触氧化四个部分。 　　腈纶污水的净化处理属于世界性的难题，其中含有丙烯腈、聚丙烯、硫氰根络合离子等难降解物质，在生物处理时会抑制微生物的生长，尤其当污水中经过一系列的生化反应生产游离态的氰根离子，对污水中的微生物会起到杀伤性致命的作用，甚至会对污水处理工人造成人身伤害，今年来已有许多学者在腈纶污水的治理上进行了很多工艺的探究，如芬顿法、臭氧氧化法、微波法、湿式氧化法等许多工艺，其中高级氧化的方法能对腈纶污水的治理起到作用，但是仍然有许多弊端，甚至有许多二次污染产生，所以如何利用高级氧化技术处理腈纶污水仍需要进行更深入的探究。 　　本次试验将根据腈纶污水的特性进行实验探究，探究中试试验将在原有腈纶污水处理装置后端，连接中试试验微电解工艺，所以中试试验进水COD为350mg/L左右，且进水成分主要为聚丙烯，生物降解难度较大。 　　2 试验方案及装置 　　根据腈纶污水难生化的特点，通过分析进水水质组成成分，采用微电解+芬顿的高级氧化的工艺，提高腈纶污水的可生化性，再通过絮凝沉淀、生化池、臭氧氧化池处理降低COD。试验处理水量为1m3/h。工艺流程图见图1 　　2.1 Fe-C微电解+芬顿+絮凝沉淀装置 　　Fe-C微电解是指在污水中放置铁粉和碳粉，通过调节PH=3，利用原电池的原理，铁碳之间传递电子，形成氧化还原电位，去除有机污染物[1]。在此过程中会产生Fe2+，此时加入H2O2可以形成芬顿体系，提高污水可生化性。本次试验使用的Fe-C填料中添加椭圆形陶粒，陶粒在在曝气过程中随气流翻滚，起到搅拌Fe-C填料的作用，防止Fe-C填料板结。微电解装置停留时间为1h。 　　在絮凝装置中加入CaOH和NaOH调节PH=9，微电解-芬顿反应中剩余的铁离子发生反应产生沉淀，在沉淀过程中捕集溶解于腈纶污水中的纤维短纤，防止污水中的有毒物质进入接触氧化池。絮凝沉淀池停留时间为3h。 　　2.2 生化装置 　　生化装置包括厌氧池、缺氧池和接触氧化池，污水通过微电解后可生化性得到提高，通过生化处理使COD、氨氮进一步降低。厌氧池停留时间10小时，缺氧池停留时间为8小时，接触氧化池停留时间为10小时。 　　生化装置中的厌氧池可以起到去除氨氮的作用，通过厌氧反硝化作用，将微电解中形成的硝态氮通过反硝化作用最终生成N2，排入大气中。 　　2.3 臭氧装置 　　臭氧装置采用直接氧化的方式处理生化出水，利用臭氧的较高的氧化还原电位将有机物污染物进一步降解。臭氧装置在整体工艺的最后部分，通过控制臭氧投加量，以确保最终水质满足出水要求，达标出水。臭氧停留时间为2h。 　　3 试验数据 　　3.1 COD数据 　　COD使用国标法测量，对进水、微电解出口、沉淀出口、新建接触氧化池出口采样测定COD。具体数据见图2、图3。 　　数据分析：分析图2、图3可知，装置出水COD在100mg/L以下，总去除率在60%到70%之间，COD达到国家二级标准。本次试验的核心装置微电解+芬顿装置去除有机污染的效果明显，去除率在40%以上。生化装置的去除率在20%左右，说明微电解-芬顿装置可以有效提高污水的可生化性。臭氧直接氧化装置的去除率维持在20%左右，说明臭氧自身的氧化还原电位即可降解污水中有机物污染物，不需要添加催化剂，节约催化剂成本。 　　3.2 药剂消耗数据 　　在试验过程中使用硫酸、石灰、片碱、双氧水、O3等药剂参与化学反应。由于此工艺的高效性，药剂消耗量控制在工业化所能承受的范围之内。通过查阅文献[3-5]，对比可知，本次试验药剂消耗量远小于其他传统高级氧化法，具体数据见图4。 　　由图4可以看出，本次试验双氧水、O3、片碱消耗量小于传统高级氧化工艺消耗量，节约药剂成本。其中双氧水属于危险化学品，购买手续复杂，运输困难并且费用昂贵，所以双氧水的消耗量是高级氧化技术在工业