木材加工废水试验研究_王婷.pdf

第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .环境保护木材加工废水试验研究王 婷，宗兴宇，董 斌，王政委，朱晓禹，孙永军，肖雪峰（江苏奥尼斯环保科技有限公司，江苏 南京；南京工业大学，江苏 南京）摘 要：研究了混凝微电解 联合预处理木材加工废水，通过单因素与正交试验考察了混凝剂投加量、反应时间、填料投加量、曝气量、双氧水投加量等因素对于处理效果的影响，并确定了最佳反应条件。结果表明，在 投加量 时，混凝过程对于 的最佳去除率为。正交实验表明反应时间对于 去除率果影响较大，在 ，填料量，曝气量 ，与 摩尔比为 的条件下，处理效果最佳，去除率达到 以上。关键词：木材加工废水；混凝；微电解；中图分类号：文献标志码：文章编号：（）基金项目：国家重点研发计划资助（）；江苏省自然科学基金项目（：）；江苏第十五批“六大人才高峰”高层次人才资助项目（）。第一作者：王婷（），女，硕士，主要研究方向为水污染治理和大气污染治理工艺及产品。，（.，.，；，）：.，.，.：；木材加工废水主要来源于合成树脂制造，木材染色、纤维板的生产等环节产生，该类废水含有大量的有机物，成分复杂，色度大，具有致癌、致畸等危害，且废水含大量难降解物质，无法通过常规生化处理达标排放，因此需经过预处理工艺提高可生化性，再进行常规后续处理。微电解 氧化联合技术是在微电解后加入适量的双氧水，使得微电解反应产生的 与 形成 试剂，在酸性条件下催化 产生羟基自由基来分解难降解物质，同时铁离子参与络合反应，进一步对于废水中污染物进行去除。铁碳微电解和 被广泛的应用于医药废水、染料废水、电镀废水等高浓度工业废水的预处理，并能有效降低工业废水的毒性，同时提高废水的可生化性。目前微电解 联用处理木材加工废水的研究较少，本文针对木材加工废水处理难度大，可生化性低等特点，采用混凝微电解 联用对于木材加工废水进行预处理，将大分子难降解有机物及有毒物质转化为小分子物质，提高废水的可生化性，考察了混凝剂投加量、反应时间、填料投加量、曝气量、双氧水投加量等因素对于处理效果的影响，为木材加工废水的预处理提供理论依据。实 验.水质来源与性质试验废水取自山东某木材加工企业生产废水，水质参数见表。表 设计废水水质 项目（）氨氮（）进水.试剂和仪器试验材料：铁碳微电解填料，山东普茵沃润环保科技有限公司；硫酸，北京化工厂，分析纯；氢氧化钠，上海试剂厂，分析纯；试剂、试剂，上海连华科技；聚合氯化铝（），阳离子度 聚丙烯酰胺，河南华明水处理材料有第 卷第 期王 婷，等：木材加工废水试验研究 限公司。试验仪器：（），上海连华科技；型 计，南京晓晓仪器设备有限公司；型电子天平，南京晓晓仪器设备有限公司。.实验方法取山东某木材加工废水，取 原水于 烧杯中，投加、进行混凝实验。取混凝出水作为微电解的原水，以 烧杯为反应器，取 原水，硫酸调节 至.左右，添加一定量的铁碳微电解填料，经曝气反应一段时间后取反应出水于另外 烧杯中，调 至.左右，加入一定量双氧水，开始 氧化反应，反应一段时间后，氢氧化钠调 至 左右，出现絮状物，静置沉淀后取上清液测。采用 型 计，采用连华（）测定。结果与讨论.混凝实验 投加量对 的去除效果影响图 投加量对 去除效果的影响.由图 可以看出，单一的 投加量对废水中 的去除效果随着投加量的增加呈上升趋势达到最大效果后，呈现下降趋势。在 投加量 时，的去除率达到最佳为。主要原因是由于随着 投加量的增加，通过 水解产物的压缩双电层、电性中和、卷带网捕以及吸附桥连等四个方面的作用对水中的物质进行去除，随着投加量的增加，脱稳的胶体会出现再稳现象，会使水中原来带负电荷的胶体变成带正电荷的胶体，胶核表面吸附了过多的正离子，使得出水效果变差。.微电解 实验.正交实验设计与分析设计正交实验，取混凝出水作为原水，以反应时间、填料投加量、曝气量、双氧水投加量为考察因素，去除率为评价指标，按（）正交表进行正交试验，因素水平和试验结果如表、表 所示。表 正交试验因素水平 项目填料投加量 曝气量（）反应时间 亚铁摩与双氧水尔比:表 正交试验（）结果分析 （）序号.极差.主次顺序优水平优组合通过正交表格进行分析，比较 值确定的最佳水平分别是、，最优组合为，即填料投加比、曝气量 、反应时间 、双氧水与亚铁的摩尔比 。通过极差分析，各因素对于 去除效果影响主次顺序为，即反应时间填料投加量亚铁与双氧水的摩尔比曝气量，其中反应时间对于 的去除效果影响最大，曝气量影响最小。以下试验在正交实验基础上进行。.填料投加量对木材加工废水处理效果的影响填料投加量对于 去除效果的影响如图 所示。图 填料投加量对 去除效果的影响.由图 可见，随着填料投加量的增加，废水 的去除率呈现逐渐增大并趋于稳定，当填料量时，随着填料量的增加，的去除率上升明显。当填料量时，的去除率仍呈现上升趋势，但幅度较之前变缓。当填料量到达 时，去除率基本达到最佳值。随着填料量的继续增加，去除率基本趋于稳定，有一定下降趋势。以上结果主要是因为，填料量投加过少时，进入水中的反应物质也较少，对于 广 州 化 工 年 月废水中难降解物质的作用相对较少。同时产生的二价铁较少，直接影响后续的 作用，从而影响 的去除率。当填料量达到一定数量时，废水与填料接触面积充分，形成足够的原电池进行作用，且能产生足量的二价铁，从而使得 去除率维持在较高的水平。随着填料量的继续增加，填料的堆积影响废水与填料的接触面积，对微电解反应造成一定的影响，从而影响 的去除率。.曝气量对木材加工废水处理效果的影响曝气量对于 去除效果的影响如图 所示。图 曝气量对 去除效果的影响.由图 可知，曝气量 时，随着曝气量的增加，的去除率呈现上升的趋势，主要原因是曝气促进了废水与铁碳填料的接触，使其充分混合。另外氧的存在增大了微电解体系的电位差，促进了反应的进行。当曝气量 时，随着曝气量的增加，去除率呈现下降的趋势。由于氧的存在，对于微电解过程中产生的、浓度有着直接的影响，曝气量会使得微电解过程中产生的 氧化成，降低 的含量，直接影响后续 反应的效果。所以曝气量要维持在一个最佳的数值，使得反应向有利方向进行。.反应时间对木材加工废水处理效果的影响反应时间对于 去除效果的影响如图 所示。图 反应时间对 去除效果的影响.由图 可知，反应时间 内，微电解 联用基本完成对 的去除，继续增大反应时间，对于 的去除无明显变化，还呈现一定下降趋势，表面废水中可能还有一些难降解的物质，延长反应时间还会导致已经形成的絮体沉淀在一定程度上受到破坏，导致 去除率有所降低。在 内，随着反应时间的增加，的去除呈现明显上升趋势，说明在此区间增大反应时间对着 的去除有明显提升效果。综合考虑，反应时间确定为 。.双氧水投加量对木材加工废水处理效果的影响双氧水投加量对于 去除效果的影响如图 所示。图 双氧水投加量对 去除效果的影响.由图 可知，随着双氧水投加量的增加，的去除率有所提高，但随着双氧水投加量增加到一定程度后，的去除率缓慢下降。因为在 反应中，随着双氧水投加量的增加，的产量会增加，的去除率也会随之上升。随着双氧水的浓度过高，双氧水会发生分解，并不产生羟基自由基，所以要保证双氧水在一个合适的投加量。由图 可知，：在 的情况下，的去除率会达到一个最佳值。结 论正交实验与单一实验结果表明，混凝微电解 联用技术对于木材加工废水 的去除具有一定的效果。混凝实验对于木材加工废水 的去除率可以达到。正交实验结果表明，最佳反应条件为 ，填料量，曝气量 ，与 摩尔比为 的条件下，处理效果最佳。反应时间对于 的去除效果影响最大，曝气量影响最小。该试验为木材加工废水的预处理提供一定的理论支持。参考文献 刘晓春.木材加工废水的治理方法吉林农业，（）：.茅宏，金鑫，陈利，等.木材加工废水处理工程实例分析能源环境保护，（）：.马宁，周稳，鲁腾飞.铁碳微电解联用 氧化法预处理煤化工废水研究西安航空学院学报，（）：.许晓毅，李泊娇，胡丹，等.微电解联合 氧化混凝沉淀法预处理医药中间体废水的小试研究水处理技术，（）：.陈骁，漆新华.铁碳微电解填料制备及其对亚甲基蓝的降解环境工程学报，（）：.