基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton预处理高浓度染料中间体生产废水
本文关键词: Box-Behnken响应曲面法 染料中间体 生产废水 Fenton 预处理 出处:《环境科学研究》2017年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为高效处理染料中间体生产废水、优化工艺参数,针对染料中间体生产废水有机负荷高、生物抑制性强等特点,选用Fenton氧化处理过程,以实际生产废水为研究对象,基于Box-Behnken响应曲面法分别考察了反应时间、初始pH、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、Fenton试剂投加频率等因素对Fenton法处理废水过程的单独影响及各因素间的交互作用,并建立以COD_(Cr)去除率为评价指标的数学模型进行全面分析.结果表明:各影响因子显著性顺序为初始pHn(H_2O_2)/n(Fe~(2+))Fenton反应时间投加频率,其中n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))与投加频率的交互作用最为显著(F=3.43);模型决定系数R~2=0.917 9,说明模型可信度和精密度高;最佳反应条件组合为反应时间30 min、初始pH为3.46、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))为6.12、投加频率为2次.预测最大CODCr去除率为56.53%,验证试验实测平均结果为55.17%,与预测值相比偏差为1.36%.经最优条件处理后废水的ρ(COD_(Cr))由9 600mg/L降至4 000 mg/L左右,ρ(BOD_5)/ρ(COD_(Cr))由0.07增至0.37,可生化性提高.研究显示,采用Fenton法预处理高浓度染料中间体废水可有效提高COD_(Cr)去除率及其可生化性.
[Abstract]:In order to treat dye intermediate wastewater efficiently and optimize the process parameters, Fenton oxidation process was selected to deal with the characteristics of high organic load and strong biological inhibition of dye intermediate wastewater. Based on the Box-Behnken response surface method, the reaction time and initial pH of H _ 2O _ 2 / N _ 2O _ 2 were investigated. The influence of Fenton reagent addition frequency on the process of Fenton wastewater treatment and the interaction of each factor. A mathematical model was established to evaluate the CODX Cr-removal rate. The results showed that the significant order of the influencing factors was initial pH n / n _ 2O _ 2 / n / n _ 2 / n _ 2 / n _ 2 / n _ (?) _ _ () _ _ _ (. (2) adding frequency of Fenton reaction time. Among them, the interaction between the frequency of feeding and the interaction of the two groups is the most significant. The model determinant coefficient (RK2) is 0.917 9, which indicates that the reliability and precision of the model are high. The optimum reaction conditions were as follows: reaction time was 30 min, initial pH was 3.46 H2O-H _ 2O / H _ 2O _ 2 / T _ (2) = 6.12. The maximum CODCr removal rate predicted was 56.53, and the average result of the verification test was 55.17%. Compared with the predicted value, the deviation is 1.36.The 蟻 mg/L of the waste water treated under the optimum conditions is reduced from 9 600 mg / L to about 4 000 mg/L. The biodegradability was increased from 0.07 to 0.37, and the biodegradability was improved. Pretreatment of high concentration dye intermediate wastewater with Fenton process can effectively improve the removal rate and biodegradability of COD _ (+ +) Cr.
【作者单位】: 中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51238001)
【分类号】:X788
【正文快照】: 染料中间体是一种重要的工业化学品,广泛应用于染料、制药等行业[1-3].其生产废水通常具有酸度大,有机负荷高,生物毒性大等特点,属于最难处理的废水之一[4].该试验针对某染料中间体厂生产废水进行处理,该厂以对氨基苯甲醚、冰醋酸和硝酸为原料,生产染料中间体2-氨基-4-乙酰氨
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