某危廢滲濾液廢水 光化學氧化技術小試實驗報告

一、概況

1. 概況

廢水名稱：某危廢滲濾液廢水

處理規模：20t/d。

工藝現狀：暫無處理工藝，計劃預處理解毒后進行下游的園區污水處理廠。

技術路線：光化學高級氧化預處理

2. 光化學高級氧化系統出水水質

進水水質：COD=20000~40000 mg/l，全鹽十幾萬mg/L。

出水水質：進水水質滿足要求且系統正常運行時，經過光化學高級氧化系統后，實現出水COD＜10000 mg/L的目標。

二、設計處理工藝

1. 高級氧化技術介紹

典型工業廢水（如醫藥、化工、印染等）常具有有機物含量高、成分復雜，鹽含量高、可生化性差等特點，因此常規的生化工藝很難對其中的有機物進行有效處理。高級氧化技術是在臭氧、紫外等單一氧化法基礎上發展起來的新型化學氧化技術，其作用機理是利用原位產生的強氧化性自由基或活性基團，如最常見的羥基自由基（·OH），與有機物發生化學氧化反應，實現其斷鍵或降解，可將其直接礦化、或氧化提高廢水的可生化性，反應原理如圖1所示。

高級氧化技術是20世紀80年代發展起來的處理廢水中難降解有機污染物的新技術。根據所用氧化劑及化學條件的不同，常見的高級氧化技術通常有以下幾類：Fenton氧化、紫外光化學、化學臭氧氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、電化學氧化等。由于高級氧化技術具有反應快速、適用范圍廣等優點，因此引起世界各國廣大專家、學者及工程設備研究人員的重視，并相繼開發了多種處理工藝和設備，使高級氧化系統展現出一定的生命力和競爭力。

2. 光化學氧化技術

（1）技術介紹

在紫外線激發下，H2O2可產生具有很強氧化性的羥基自由基，可將有機污染物最終礦化為CO2和H2O，其中間產物具有較多含氧官能團，可有效提高廢水的可生化性。

（2）UV/ H2O2基本原理：

H2O2 +hv 2

+H2C = CHR  HOCH2 -

+ R-H   +H2O

+ pollutants  CO2 +H2O

本方案采用UV/ H2O2高級氧化工藝，反應效率較高，無副產物（如污泥等）產生，減少了二次處理的費用；高級氧化系統占地面積小，減小了土建投資費用；UV光催化系統及催化劑投加系統均可根據水質、水量進行調節，一定程度上降低了設備的運行成本。

三、實驗數據及描述

1.試驗方法

（1）本次實驗為內循環試驗。

（2）測試過程中由于水樣COD超過測試量程，在測試過程中存在較大誤差，故對水樣稀釋100倍進行COD測試處理。

2.光化學反應過程圖

圖2  調整pH≈3條件下光化學反應過程圖

3.數據分析

表1 實驗過程中COD數據對比分析及過程PH變化

圖3 調整pH≈3條件下COD去除效果圖

結合表1和圖2、圖3可以看出，原水經pH調整至3左右條件下，水樣經過光化學氧化反應后中COD的濃度有明顯降低。在反應到22小時后，COD濃度已由31200 mg/L降至9600 mg/L，去除率可達69.23%，滿足出水COD＜10000 mg/L的要求。后續反應到28小時后，COD還有進一步緩慢降低，具有較好的處理效果。綜合以上數據結果可以發現，光化學氧化反應對該水樣中有機污染物具有明顯的去除效果，可有效加速難降解有機物的分解和礦化，實現出水指標目標要求。

4.結論

1) 原水經pH調整至3左右條件下，光化學氧化技術小試實驗進行22小時后，COD濃度已由31200 mg/L降至9600 mg/L，去除率可達69.23%，滿足出水COD＜10000 mg/L的要求。表明光化學氧化技術對垃圾滲濾液廢水中有機物的去除具有較好的去除效果。

2) 按照目前小試條件試驗，在調整pH條件下，直接運行成本約234.41元/噸水，詳細情況如下：

備注：以上費用未計水泵等其他設備能耗、未計調堿所需藥劑費用。

四、下一步實驗及工藝設計建議

本次小試實驗驗證了光化學氧化技術在該水樣處理中達標排放的可行性。下一步可通過優化工藝參數，確定最佳運行條件，并進一步測算噸水運行成本。若有條件，建議開展現場中試實驗，為工藝設計提供更充分的數據支持。