臭氧氧化深度处理造纸废水以及过程优化

发布时间：2021-08-30 07:58

　　针对造纸过程中废水难以达标排放的问题,探索了臭氧氧化法的深度处理效果,并采用单因素实验对处理工艺进行了优化。结果表明,以纳米氧化铜作为臭氧氧化催化剂,且臭氧用量为3 g/h,催化剂用量为0.25‰,反应温度30℃,反应时间30 min时,废水CODCr去除率可达95%以上,出水水质满足GB 3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》。 

【文章来源】：中国造纸. 2020,39(10)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

催化剂效果对比

对于催化实验而言，最重要的影响因素就是催化剂用量的选择。实验中考察了纳米氧化铜用量在0.1‰～1.5‰时对造纸废水的CODCr去除率以及色度的影响。具体实验结果见图2。由图2可知，随着催化剂用量的增加，废水的CODCr去除率呈现先增大后减小的趋势。当催化剂用量为0.25‰时，CODCr去除率达到最大值87%。继续增加催化剂的用量，废水的CODCr去除率开始直线下降，这可能是因为催化剂用量持续增加，溶液中催化剂浓度升高，催化剂之间相互碰撞絮聚成团，导致比表面积反而减小，废水的CODCr去除效果也明显降低[14]。而废水的色度对催化剂的用量并不敏感，一直保持在10之间。因此纳米氧化铜的最佳用量应该为0.25‰。

在臭氧氧化实验中，不同的臭氧发生器或者同样的臭氧发生器在不同电流下臭氧用量不同，所产生的氧化效果势必不同。因此，本研究将臭氧用量作为变量进行了考察。臭氧用量选取的范围为1～3 g/h，因为1～3 g/h是大多数臭氧发生器可以正常工作的用量，且由于臭氧有毒且必须现场制备，所以高浓度的臭氧量是不可取的，容易发生危险。臭氧用量对废水CODCr去除率以及色度的影响见图3。从图3中可以看出，随着臭氧用量的不断增加，造纸废水中的CODCr去除率不断上升，且在臭氧用量大于2 g/h后，废水中的CODCr去除率增速开始减小。这是因为在臭氧用量增长的初期，由于废水中并不含有臭氧，臭氧因为浓度差的原因渗入液相，液相中的催化剂催化臭氧分解为羟基自由基进行后续的氧化反应。但当臭氧用量继续增加后，液相中的臭氧浓度也在不断增加，且由于水对臭氧的溶解度并不高，所以此时会出现阻碍作用，阻止臭氧进入造纸废水中，导致造纸废水中的CODCr去除率在后期增长率开始减缓。因此，臭氧用量也并不是越高越好，综合考虑工厂运行成本以及臭氧浓度太高对操作难度带来的影响之后确定。

【参考文献】：
期刊论文
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[5]非均相催化臭氧氧化深度处理造纸废水的性能[J]. 庄海峰,黄海丽,徐科龙,张云金,袁小利,韩洪军.  工业水处理. 2017(06)
[6]AlOOH催化臭氧氧化降解愈创木酚的研究[J]. 王昶,闫晓菲,于金鹤,刘芳,李丽.  中国造纸学报. 2017(02)
[7]制浆造纸废水深度处理新技术与应用进展[J]. 谢益民,瞿方,王磊,刘瑾,杨海涛,姚兰.  中国造纸学报. 2012(03)
[8]高级氧化技术在造纸废水处理中的应用[J]. 刘生,杨德敏,方健,高澍,谭婷.  中国造纸学报. 2010(04)

博士论文
[1]催化臭氧-BAF深度处理造纸法再造烟叶二级出水的研究[D]. 陈赛艳.华南理工大学 2016
[2]臭氧/多相催化氧化去除水中有机污染物效能与机理[D]. 孙志忠.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3372396