超声-fenton氧化法处理啤酒废水的实验研究

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1、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，Fe

2、SO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)01．0102-03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

3、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

4、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

5、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

6、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，因此时间进一步COD一751型COD测定仪，上海精密科学仪器有增加并不会使水相中·OH数量增加，相反由于高收稿日期：201311—18基金项目：吉林省科技新项目(201205076)作者简介：任百祥(1964)

7、，男，吉林省农安市人，现为吉林师范大学环境科学与工程学院教授，硕士．研究方向：水处理技术·102·温影响了超声空化效应，会导致·OH浓度减少．因逐渐提高．但随着有机物浓度的升高，·OH浓度成此超声降解废水的反应过程表现为开始阶段COD为制约其降解反应的主要因素．因此更高浓度的有去除率逐渐提高，而20min以后反应效率不高．机物很难得到彻底的降解，宏观结果表现为更高的COD初始浓度其COD去除率保持恒定且有下降趋势．表1初始COD浓度对啤酒废水的影响初始COD／mg·LCOD去除率／％37528．8046931

8、．5662536．9793849．89l87648．372．1．4超声功率对COD去除率的影响在其他条件不变的条件下，还考察了声功率对COD去除率的影响，如图3所示．当声功率小于200图1超声时间对啤酒废水COD去除率的影响w时，随着声功率的增加，啤酒废水COD去除率也2．1．2初始pH值对COD去除率的影响增加．而当超声功率高于200W以后，其COD去除其他条件不变，COD去除率随pH值的变化如率