合肥电镀污水处理设备 设备自动化控制

随着废水排放标准要求的提高，越来越多的企业选择将废水进行深度处理后回用，但由于工业废水的复杂性，仅靠单一技术很难处理达到回用要求，本实验进行了利用fenton与超声空化技术联合深度处理炼油废水外排水的研究。

1、废水来源及水质

试验废水来源于某炼油厂污水厂标准排放口废水，废水水质如表1：

2、仪器和设备3、分析方法

4、试验方法及结果

4.1 h2o2投加量对处理效果的影响

本试验中，选取炼油废水处理后外排水为研究对象，取7份水样，每份200ml。将这些水样置入三角锥形瓶后，加入feso4溶液并放置在超声反应器中，使水样中fe2+的浓度为300mg/l。同时，在上述水样中分别加入4ml、5ml、6ml、7ml、8ml、9ml、10ml的0.3%h2o2。在59khz，150w的超声环境中反应1h。对水样进行分析，结果如图1、图2。

根据图1，当分别加入h2o24～10ml，tp去除率均超过95%，变化不显著。可知，h2o2投加量变化对除磷效果影响不大。但其对cod处理却有显著影响。当分别加入h2o24～8ml时，cod处理效果与投加量呈正相关；且在8ml时，cod处理效果佳。但h2o2投加量超过8ml，cod处理率反而下降。有机物的降解与fenton试剂中•oh有关。h2o2投加量过低，•oh不足；当h2o2投加量适合，在超声波和fe2+作用下，产生足量•oh。此时，cod处理效果显著。h2o2过多，则会对•oh的生成造成抑制，反而导致cod处理率下降[8,9]。

图2可知，h2o2投加量与水样中nh3-n浓度呈负相关；而与no3-n浓度呈正相关。当加入h2o29ml、10ml时，后二者浓度变化趋于稳定。这是由于部分nh3-n在反应中转化为no3-n。由图1、2可知，在各水样中加入0.3%h2o28ml时，cod和nh3-n的去除效果均为佳。

4.2 fe2+投加量对处理效果的影响

与4.1节相同，取6份水样，加入feso4溶液后放置在超声反应器中，并分别投加0.3%h2o28ml。使6份水样中fe2+的浓度分别达到60mg/l、90mg/l、120mg/l、150mg/l、180mg/l、200mg/l。同时，在上述水样中分别加8ml0.3%h2o2。在4.1节相同的条件中进行超声反应1h后对水样进行分析，结果如图3、图4。

由图3，fe2+浓度加大，cod去除率先增加后减小，fe2+浓度达150mg/l去除效果佳。而tp处理效果与fe2+浓度变化关系不大，其处理率始终处于高位。

图4可知，当fe2+浓度在60～120mg/l时，nh3-n浓度变化与之呈正相关；而当其浓度达到120mg/l，nh3-n浓度趋于稳定。而no3--n浓度变化情况则正好相反。这是由于部分nh3-n被氧化成no3-n。而fe2+量的增加，制约了no3-n的生成。因此，当fe2+投加量在150mg/l时，可实现佳的有机物降解效果。

4.3 废水ph值对处理效果的影响转化

取与4.1节相同水样7份，每份200ml，分别调节ph值到4、5、6、7、8、9、10。将上述水样置入三角锥形瓶，加入feso4溶液并放置在超声反应器中。使得水样中fe2+的浓度为150mg/l。同时，在上述水样中分别加8ml0.3%h2o2。在与上节相同条件下反应1小时，对水样进行分析，结果如图5、图6。

图5可知，ph值在4～9时，水样cod去除效果与ph值呈负相关，且当ph为4时，去除效果佳。仅当ph值为10时，cod去除率有所提升。而tp的去除率受ph值变化影响不大，始终超过95%。

图6可知，当初始水样ph在4～7时，nh3-n浓度随ph升高而减小；且当ph=7时，其浓度低。而当ph在7～9时，nh3-n浓度随ph升高而增大；而当ph>9，其浓度反而降低。而当水样ph在4～8时，nh3-n浓度随ph升高而增。当水样ph4～8时，废水中no3--n浓度随ph升高而增加，且当ph=8时，浓度高。但在ph>8时，其浓度随ph升高而降低。当水样酸度过高，nh3-n转化成no3—n的效率不足；同时，在工程应用过程中容易发生设备腐蚀的问题。由此使得出水电导率超标，且投加药量增加。因此，本试验确定ph为5时为佳处理条件。

4.4 超声波功率对处理效果的影响

取水样6份，每份200ml，并将水样ph值均调至5。将上述水样置入三角锥形瓶，加入feso4溶液并放置在超声反应器中。使得水样中fe2+的浓度为150mg/l。同时，在上述水样中分别加8ml0.3%h2o2。使上述水样分别在超声反应器功率为62.5w、87.5w、125w、150w、175w、212.5w，59khz的条件下反应。反应1h后，对水样进行分析，结果如图7、图8。

图7可知，cod去除率与超声功率成正相关，而当超声功率低于125w时，二者近似呈线性相关；而此后，功率增加而cod去除率增速趋缓。而在上述反应条件中，tp去除率保持在较高水平，且与功率变化相关性很小。

由图8，nh3-n浓度与超声功率呈正相关，但其浓度增加缓慢。而no3—n浓度几乎不受超声功率的影响。

4.5 曝气对处理效果的影响

要研究曝气对污染物处理的影响，取水样3份，每份200ml，分别编号水样1、2、3。将上述水样ph值均调至5后置入三角锥形瓶。对水样2进行曝气，停止后加入feso4。而水样3则是先加入feso4后开始曝气至试验完成。对3个水样分别投加8ml的0.3%h2o2，并在功率125w、频率59khz的条件下进行超声反应。反应1h后，对水样进行取样分析，结果如图9。

由图9可知，水样3在试验过程中保持曝气，其对cod去除效果差。而试样2则是在试验前进行曝气，cod去除效果较好。试样1则是空白样，但对cod去除效果好。因此，可以得出结论：对于本试验废水，无需进行曝气。

4.6 超声时间对处理效果的影响

与其余章节相同，取废水水样1600ml，将ph值调至5。将这些水样置入2l烧杯后，加入feso4溶液并放置在超声反应器中。使得水样中fe2+的浓度为150mg/l。对该水样投加8ml0.3%h2o2，并在功率150w、频率59khz的条件下进行超声反应。在开始反应后的10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min进行取样分析。分析结果见图10。

由图10，超声反应10min时，cod去除率已超过50%；10～30min期间，cod去除率变化不大；而30～50min内，cod去除率出现小幅度增大。并在50min时，去除率达到62.4%。超声反应10min后，水样中的tp去除显著，高达97%。且去除率与超声时间无显著相关。

5、结论

通过对fenton与超声空化技术联合深度处理炼油废水外排水的试验研究，得出以下结论：

（1）该技术对于cod和tp有非常明显的去除效果，可以用于对炼油废水外排水进行深度处理。

（2）本试验确定了炼油废水处理的佳条件：确定0.3%h2o2投加量为8ml；投加feso4使得水样中fe2+浓度为150mg/l。此外，还确定了超声功率为125w、频率59khz。在反应50min后，codcr、tp去除率分别可以达到65%、95%以上。

（3）试验前和试验中曝气对试验效果有不利影响，采用fenton与超声空化技术联合深度处理炼油废水外排水没有必要曝气。

（4）在处理过程中，硝酸盐氮与氨氮存在相互转换的现象。