超声-Fenton氧化法处理啤酒废水的实验研究.pdf

2014年2月 吉林师范大学学报(自然科学版) No．1 第 1期 JournalofJilinNormalUniversity(NaturalScienceEdition) Feb．2014 超声 一Fenton氧化法处理啤酒废水的实验研究 任百祥 (吉林师范大学环境科学与工程学院，吉林 四平 136000) 摘 要：论文采用超声与Fenton高级氧化技术联合处理啤酒废水，同时考察了影响啤酒废水COD去除率的影 响因素．当功率为200W，超声波频率为45kHz，初始pH值为2，超声时间为20rain，H：02浓度为70mmol／L， FeSO 浓度为7mmol／L时，啤酒废水COD去除率达到89．8％． 关键词：超声；Fenton氧化；啤酒废水；COD去除率 中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674．3873一(2014)01．0．102-03 啤酒废水具有有机物浓度高、温度高、可生化性 限公司；KQ一系列超声反应器，昆山超声仪器有限公 差等特点已成为我国较高有机物污染大户．随着我 司；H0 (分析纯)，FeSO (分析纯)． 国啤酒产业的发展 ，啤酒废水的排放和对环境的污 1．3 实验步骤 染已成为突出问题，如何高效 、低能耗处理处置啤酒 取200mL经过过滤预处理的啤酒废水，放人烧 废水已经成为啤酒行业亟待解决的问题之一．我国 杯中进行超声一Fent0n氧化降解实验，调节原水 目前啤酒废水处理工艺主要 以微生物法处理为 COD、超声波频率、超声波功率、反应时间、Fenton试 主¨引，但是因为该种废水化学需氧量(COD)偏高， 剂投加量及 Fe“与 H0：药剂配比等实验参数，测 可生化性差，因此多采用厌氧+好氧处理工艺为主． 定反应前后COD大小，计算废水 COD去除率，并确 而该组合工艺具有单元设备多，占地面积大，投资成 定最佳工艺参数． 本高，且工艺操作复杂，反应器启动和维护难度高等 2 结果与讨论 缺点．近年来，超声波 (us)做为高级氧化技术在水 处理领域逐渐引起了关注_4J．但该技术处理废水存 2．1 超声波技术处理啤酒废水 在能耗高、超声利用效率低等问题导致其处理成本 2．1．1 超声时间对啤酒废水COD去除率的影响． 增加，在国内应用受到经济条件的限制．笔者前期研 首先实验考察了超声时间对废水COD去除率 究表明_8 ，将超生技术与其他高级氧化技术相耦 的影响，如图1所示．实验条件为：超声频率40kHz， 合会大幅度提高废水处理效率，降低能耗．因此本研 超声功率200W，水温为20℃，初始 pH值为6．20． 究采用低功率超声波联合 Fenton高级氧化技术处 啤酒废水的COD去除率随着超声时间的增加而逐 理实际啤酒废水，取得了满意的效果，为解决啤酒废 渐增加，COD去除率从反应 5rain时的31％到反应 水污染 问题提供 了新的方法． 20rain时增加至47％．而20rain后，COD去除率保 持稳定，维持在45％左右．这是主要是因为在超声 1 实验方法 波作用下会产生空化效应，空化效应产生大量的 · 1．1 废水水样与预处理 OH，而 ·OH具有较高的氧化活性 ，在水相中与有机 啤酒废水由吉林省某啤酒企业提供，呈淡黄色， 污染物发生反应，使其降解．因此随着时间的增加， 有悬浮物．首先对废水进行过滤处理除去悬浮物．然 更多的 ·OH会产生，因此废水 COD去除率逐渐升 后i贝4得滤液 pH为6．20，COD值为 1876±100mg／ 高．但是，超声波空化效应约会导致水相体相温度升 L． 高．虽然高温有利于提高 ·OH降解有机污染物效 1．2 仪器与试剂 率，但是不利于超声空化气泡产生，因此时