氧化工藝對皮革工業(yè)污水處理廠的出水可生化性

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摘要：本文對比了臭氧氧化法、次氯酸鈉氧化法和Fenton氧化法等3種高級氧化處理工藝，結(jié)果表明：臭氧法對于改善皮革工業(yè)污水處理廠二級生化出水B/C比低的問題，B/C比綜合最佳。

關(guān)鍵詞：皮革；二級生化；氧化工藝

1引言

制革工業(yè)作為水處理重點(diǎn)行業(yè)之一，水污染處理工藝被廣泛受到關(guān)注，但相對于意大利等先進(jìn)國家來說，我國的相關(guān)水處理技術(shù)相對發(fā)展緩慢。對于2013年國家頒布的《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB30486-2013）來說，相對以前執(zhí)行的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)來說，無論從指標(biāo)種類還是排放限值都更加嚴(yán)格，所以，這既會倒逼各類制革和毛皮企業(yè)推進(jìn)清潔生產(chǎn)工藝，也對原有的綜合制革毛皮工業(yè)污水處理廠提標(biāo)改造提出了新的要求。根據(jù)在遼寧省某市皮革園區(qū)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該園區(qū)建有處理皮革毛皮綜合污水的工業(yè)污水處理廠，處理規(guī)模1萬噸/日，采用延遲曝氣A2O工藝，出水基本實(shí)現(xiàn)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)CODCr為300mg/L限值，但BOD5很低，B/C比為0.01-0.07之間，雖然實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，但由于可生化性太差，對下游城鎮(zhèn)污水處理廠仍然存在潛在威脅，所以必須工程實(shí)踐中高度重視。在工程實(shí)踐中，研究認(rèn)為解決問題可以從兩方面考慮：（1）主動的改善工業(yè)污水處理廠出水水質(zhì)，提高B/C比，原位提高工業(yè)園區(qū)出水的可生化性；（2）被動的給下游污水處理廠補(bǔ)充碳源或進(jìn)行必要的提標(biāo)改造，提高下游城鎮(zhèn)污水處理廠污泥濃度，提高污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷，增加成本，保障排放至環(huán)境的處理后水達(dá)標(biāo)。被動性的做法，可以短時(shí)間緩解矛盾，但是治標(biāo)不治本的做法，所以論文認(rèn)為利用高級氧化工藝提高工業(yè)污水處理廠可生化性才是可行之道。

2高級氧化工藝對比分析

高級氧化技術(shù)（AdvancedOxidationProcess）是指通過氧化劑、催化劑、電、光等方式產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基（如OH自由基）用來降解有機(jī)污染物的技術(shù)。其中OH的氧化電位為2.8V，僅次于氟的2.87V，可使難降解有機(jī)污染物發(fā)生開環(huán)、斷鍵等反應(yīng)，從而降解CODCr并提高了B/C比。

2.1臭氧氧化法

通過高壓脈沖放電方式電離空氣產(chǎn)生氧化性很高的臭氧，用于降解廢水中的各類難降解有機(jī)物、脫色等處理，已被廣泛研究。實(shí)驗(yàn)采用三洋電子電器有限公司的ZFS-6型臭氧發(fā)生器，采用臭氧每小時(shí)產(chǎn)生量0.6g/L，連續(xù)曝氣4h，每0.5h取樣檢測，檢測在不同時(shí)間內(nèi)CODCr、氨氮、BOD5、色度。結(jié)果表明，針對皮革二級生化出水采用臭氧氧化工藝后，水質(zhì)色度改善明顯，色度去除率92%，但對于CODCr和氨氮的去除率很低，處理1hB/C比可由0.07變?yōu)?.234。

2.2次氯酸鈉氧化法

次氯酸鈉氧化法是利用次氯酸根的強(qiáng)氧化性達(dá)到降解目標(biāo)污染物的目的的。試驗(yàn)取若干水樣于燒杯中，分別加入1、2、3、4、5、6、7、8、9、10ml的有效氯為10%的次氯酸鈉溶液，置于磁力攪拌器攪拌2h，檢測在不同濃度梯度下次氯酸鈉條件下CODCr、氨氮、BOD5和色度。結(jié)果表明，利用次氯酸鈉處理皮革二級生化出水后，水中氨氮和色度去除率較高，隨著次氯酸鈉投加量的增大，氨氮去除率可達(dá)接近100%，色度去除率可達(dá)92%，色度去除效果和臭氧氧化方法接近，但是CODCr去除率幾乎為零，B/C比沒有明顯變化。

2.3Fenton氧化法

Fenton試劑是利用Fe2+離子催化H2O2雙氧水產(chǎn)生自由基，用于處理難降解有機(jī)物。影響Fenton試劑氧化效果的因素有4個，即：亞鐵離子濃度、雙氧水用量、初始pH以及反應(yīng)時(shí)間。取數(shù)個1000ml燒杯中調(diào)節(jié)pH值后投加一定比例FeSO4•7H2O和H2O2，置于磁力攪拌器攪拌，根據(jù)Fenton只能在酸性條件下反應(yīng)的特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)pH值至10以上，以終止反應(yīng)，同時(shí)使大部分鐵離子和亞鐵離子沉淀以消除對CODCr測定的干擾，并以微熱的方式去除未反應(yīng)的H2O2，測定CODCr、氨氮、BOD5和色度。結(jié)果表明：影響出水CODCr降解效率最大因素是pH值，其次是雙氧水用量，亞鐵離子濃度和反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)pH=5，雙氧水600mg/L，亞鐵離子500mg/L，反應(yīng)時(shí)間50min，廢水CODCr去除率達(dá)70%以上；雙氧水200mg/L條件下，B/C比可升到0.2左右。這說明Fenton試劑對于降解CODCr和提高B/C比具有很好的效果。但是，利用Fenton試劑由于添加亞鐵離子等問題，若不增加后續(xù)處理，出水水質(zhì)色度可能明顯增加，影響出水感官表現(xiàn)。

3結(jié)論

論文對臭氧氧化、次氯酸鈉氧化和Fenton氧化三種高級氧化法對皮革工業(yè)污水處理廠二級生化出水進(jìn)行對比研究。從結(jié)果可以看出，采用臭氧氧化和次氯酸鈉氧化對二級出水的色度具有較高的去除率，同時(shí)次氯酸鈉氧化因?yàn)檎埸c(diǎn)氧化原理，對于氨氮去除效果最好。利用臭氧法和Fenton法可提高皮革二級生化出水B/C比?！吨聘锛懊ぜ庸すI(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中現(xiàn)有企業(yè)排放CODCr=150mg/L和BOD5=40mg/L，B/C=0.267的出水限值，若綜合考慮皮革二級生化出水入城鎮(zhèn)污水處理廠繼續(xù)處理，本文認(rèn)為臭氧法作為“零添加”方式有效提高出水B/C比達(dá)到0.267水平，是最為值得推薦的。

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作者:張秋月 單位:阜新市環(huán)境監(jiān)測中心站