電芬頓預(yù)處理后葉酸廢水生物降解技術(shù)

一、實驗材料及實驗方法

（一）實驗材料

1.實驗原水

本實驗的原水是葉酸制藥廠生產(chǎn)過程中的粗品葉酸廢水，經(jīng)測定，其各項水質(zhì)指標見下表：

2.實驗用污泥

本實驗使用的活性污泥取自天津市津沽污水處理廠二沉池，經(jīng)測定，其各項指標見下表：

3.實驗用電解槽和極板

本次電芬頓實驗使用特質(zhì)電解槽，其規(guī)格為長22.38cm，寬3.43cm，高10.81cm。

本次電芬頓實驗采用的極板為鉑板（陰極產(chǎn)H2O2法陽極極板）和包裹著活性炭纖維的鈦網(wǎng)（陰極產(chǎn)H2O2法陰極極板）。其中，鉑板的規(guī)格為長11.39cm，寬7.40cm；包裹著活性炭纖維的鈦網(wǎng)的規(guī)格為長11.55cm，寬7.98cm。

（二）實驗方案

本實驗可以分為兩個部分，先用電芬頓技術(shù)對葉酸廢水進行預(yù)處理，以提高其可生化性；之后用A/O工藝對經(jīng)預(yù)處理的葉酸廢水進行生物處理。

1.電芬頓實驗階段

（1）陰極產(chǎn)H2O2法

實驗前清洗裝置及鉑板（陽極極板）和包裹著活性炭纖維的鈦網(wǎng)（陰極極板），放入電解槽，插入曝氣管調(diào)制好位置曝氣。取100ml葉酸廢水，加亞硫酸鐵0.0287g，使得Fe2+的濃度為1.0mM。調(diào)pH值為3，控制通氣量Q=0.5L/min，電流為0.32A，反應(yīng)時間為120min，在不同的反應(yīng)時間段取樣，測定COD。

（2）陰極產(chǎn)H2O2法添加活性炭粉末

取150ml葉酸廢水，投加不同的活性炭粉末的量，其余條件與陰極產(chǎn)H2O2法相同。顯然投加0.225g活性炭粉末（0.15g/100g水樣）時，去除COD效果最好。在后續(xù)實驗中，可以確定活性炭粉末的最佳投加量為0.15g/100g水樣。

（3）正交試驗優(yōu)化三維電極

取150ml葉酸廢水，投加0.225g活性炭粉末（0.15g/100g水樣），加亞硫酸鐵0.0430g，使得Fe2+的濃度為0.1mM，以4個pH值：pH=2，pH=3，pH=4，pH=5；4個電流密度：2.46，4.92，7.38，10.26mA/cm2；4個通氣量：0.1，0.25，0.5，0.75L/min；4個反應(yīng)時間：30，60，90，120min為反應(yīng)條件，設(shè)計16組正交實驗，以確定最佳反應(yīng)條件。

在不同的反應(yīng)時間段取樣，對水樣進行離心過濾（6000r/min，5min），取一部分離心后水樣測定氨氮、總氮、總磷以及留樣進行后續(xù)生物處理；另一部分取上清液測定COD。

2.生物處理實驗階段

經(jīng)過電芬頓實驗階段，葉酸廢水中COD可以降到400mg/L以下，和污水廠進水接近。經(jīng)過電芬頓實驗階段的葉酸廢水，其可生化性已經(jīng)大大提高，可以采用生物處理。

考慮到葉酸原水中總磷含量不高，總氮含量很高，同時每組電芬頓實驗留下的水樣只有120ml左右，因此，采用A/O工藝，污泥不回流，進行序批式反應(yīng)。

二、實驗結(jié)果分析

（1）對COD的影響

16組電芬頓正交實驗以及后續(xù)生物處理階段處理后的葉酸廢水COD值及各階段COD去除率見表2-1。

（2）對總氮的影響

16組電芬頓正交實驗以及后續(xù)生物處理階段處理后的葉酸廢水總氮及各階段總氮去除率見表2-2。

（3）對總磷的影響

葉酸原水中總磷的含量比較低，只有3.92mg/L，在實驗過程中沒有引入額外的磷，總磷含量不會增多，不需要進行測定和分析。同時因為總磷含量比較低，在測定過程中產(chǎn)生的誤差對結(jié)果影響很大，測得數(shù)據(jù)并不可靠，因此本次實驗中沒有測定總磷的量，也沒有對其進行分析。

（4）實驗總結(jié)

由以上分析可以得知，電芬頓―A/O組合工藝是一種優(yōu)秀的污水處理工藝，在處理以葉酸廢水為代表的制藥廢水領(lǐng)域，有良好的應(yīng)用前景。

在本次實驗中，COD最低可以降到147.69mg/L，去除率可以達到85.81%；總氮含量最低可以降到50.05mg/L，去除率可以達到86.13%。電芬頓階段反應(yīng)最佳條件為0.15g/100g活性炭粉末，Fe2+的濃度為0.1mM，pH值為4，電流密度為10.26mA/cm2，通氣量為0.5L/min，反應(yīng)時間為90min。（來源：中國電建集團港航建設(shè)有限公司）