流化床-Fenton体系对印染废水处理效能研究

流化床-Fenton体系对印染废水处理效能研究

流化床-Fenton体系对印染废水处理效能研究Fenton技术因具有操作简单、运行成本低、对有机污染物处理效果好等优势而被广泛应用。但同时其存在的pH适用范围窄、产铁泥量大等问题在一定程度上限制了其工程应用。本文制备一种新型铁氧化物催化剂,构建流化床-Fenton反应体系。通过一系列单因素实验,对催化剂的制备条件和该反应体系处理印染废水的最佳条件参数进行探究。考察该反应体系能否在保证常规Fenton降解效能的同时,减少其铁泥产量,拓展其pH值适用范围,并减少其初始Fe2+投加量。并在此基础上对流化床-Fenton反应器的运行参数进行优化,为常规Fenton技术提出一种切实可行的改进方法。以建筑沙为载体基质,采用循环浸泡法,在流化床-Fenton反应器中进行催化剂负载,反应器运行方式为连续运行。为加快载体基质的载铁速率,本文采用将适量印染废水引入反应体系,并按一定频率将还原铁粉和Fe2O3投入到反应体系中的方法,以期能够缩短流化床-Fenton反应体系的启动时间。本文采用单因素法对催化剂的制备条件进行优化,结果表明:在相同条件下,建筑沙的载铁速率大于石英砂;实际废水的引入能够提高载体基质的载铁速率;还原铁粉和Fe2O3的加入使得载体基质的载铁速率大幅度提高。以实际印染废水为目标废水,探究常规Fenton和流化床-Fenton处理该种废水的最佳参数。对比了在相同条件下常规Fenton和流化床-Fenton对印染废水的处理效能,当反应进行到240min时,COD去除率分别为69.77%和78.57%,流化床-Fenton相较于常规Fenton出水总铁削减了88.0%。当两种工艺对印染废水的COD降解n率相近时,流化床-Fenton相较于常规Fenton出水总铁削减87.25%,流化床-Fenton的产铁泥量仅为常规Fenton的12%。对流化床-Fenton反应器处理实际印染废水的运行参数进行优化。实验结果表明,当COD/催化剂量为1/8、催化剂膨胀率为75%时,流化床-Fenton反应器出水总铁浓度最低。相较于侧旋式布水,下旋式布水更不易堵塞,布水更加均匀。间歇式运行更有利于降低流化床-Fenton反应器的出水总铁浓度。此外,流化床-Fenton反应体系在pH值为3~6的范围内均对印染废水表现出良好的去除效果,这使得常规Fenton的pH值适用范围得到拓宽。流化床-Fenton反应体系的初始投铁量比常规Fenton减少30%,这对于流化床-Fenton技术的工程推广具有重要意义。