摘要：废水处理的问题需要得到高度的重视，特别是工业园区的废水处理。本文主要针对工业园区混合废水深度处理的技术展开了研究，通过结合具体的实验实例，对实验的准备及进行作了详细的阐述，并系统分析了实验成本，探讨了经济性，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词：工业园区；废水处理；技术
随着水资源日益紧缺以及水污染物排放总量控制日渐严格，废水深度处理技术的研究日渐活跃，深度处理技术的应用势在必行。而对于工业园区的混合废水来说，采取有效的技术进行深度的处理尤为重要。基于此，本文就工业园区混合废水深度处理的技术进行了研究，相信对有关方面的需要能起到一定的帮助作用。
1 实验准备
1.1 实验用原水
以该污水处理厂二沉池出水为原水，由于实验数据较多，分批次进行，测定其CODcr在62～75mg/L间波动。
为减小因试验数据测定产生误差，所有试验均做2次平行试验，求其平均值。
1.2 实验药剂及仪器
1.2.1 实验药剂
PAC:工业用；Al2(SO4)3:工业用；PFS:工业用；FeSO4:工业用；H2O2:≥30%，分析纯；H2SO4:98%，分析纯；Ca(OH)2:分析纯，配制成10%溶液。
1.2.2 实验仪器与设备
85－2恒温磁力搅拌器；PHS－3C型实验室pH计；JHR－2型节能COD恒温加热器；电子天平；CF－G－3－10g型臭氧发生器。
2 小试试验
2.1 混凝沉淀实验
取二沉池出水测定其pH=7.4，分别取500mL置于烧杯中，投加不同种类(PAC、Al2(SO4)3、PFS)不同用量的絮凝剂。搅拌器先后以300r/min快速搅拌30s，以40r/min慢速搅拌20min；静沉1h后取上清液，测定其COD值。各小试试验结果见表1、表2、表3。
表1 PAC不同投加量对污染物的去除效果mg/L
(注:加药量为Fe含量。)
由表1～表3可知，PAC、Al2(SO4)3和PFS三种絮凝药剂对二沉池出水污染物去除效果不明显，出水CODcr不能稳定达到一级A排放标准。说明二沉池出水中CODcr基本为难降解有机物，常规处理方法较难去除，需进一步探寻氧化效率更高的高级氧化工艺。
2.2 芬顿氧化实验
分别调节二沉池出水pH为3，5，6和7.5(原水不调pH)，投加不同配比(100+50、200+100、300+150)mg/L的Fenton试剂，搅拌反应30min后，调节pH至7左右，加入1mg/L的PAM搅拌1min，沉淀1h取上清液测定其COD值，试验结果见表4，产泥量见表5。
表4 Fenton试剂对CODcr的去除效果
由表5可知，Fenton反应对原水污染物去除效果较好，出水CODcr可达到一级A处理要求。最佳工况为Fenton试剂对应的pH值为5，加药量为FeSO4+H2O2=200+100(mg/L)。原水CODcr为
63.55mg/L的条件下，采用以上最佳工况处理后CODcr可达到33.86mg/L，去除率达到46.72%。由表6知最佳工况产泥量为1.01t干污泥/万m3。
芬顿(Fenton)氧化法，即在酸性条件下利用Fe2+的均相催化作用使强氧化剂H2O2催化分解产生具有强氧化性的羟基自由基(?OH)，氧化使其降解成为小分子有机物或矿化为CO2、H2O等无机物。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水处理。
2.3 臭氧氧化实验
取30L二沉池出水置入臭氧接触塔内，投加不同浓度的臭氧，每隔10min取样测定CODcr，试验结果见表6。
表6 臭氧对COD的去除效果
由表6可知，臭氧氧化反应对原水污染物去除效果较好，出水CODcr可达到一级A处理要求。最佳反应条件臭氧投加量为3g/h，反应时间为20min，对应的臭氧投加量约为33mg/L，原水CODcr为63.55mg/L，处理后CODcr可达到43.82mg/L，去除率达到31.05%。
臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基(?OH)，具有无选择性、反应快，无污染等优点，可将难降解有机物分解氧化成小分子物质或彻底氧化。
3 成本分析
由小试实验结果可知，Fenton催化氧化及臭氧氧化工艺对污水处理厂二沉池出水有较好的去除效果，需明确运行成本，以便进行经济性比较分析。
3.1 药剂价格
94%～98%的硫酸亚铁市场价400元/吨，27.5%的双氧水市场价1000元/吨，98%的浓硫酸市场价600元/吨，95%石灰市场价500元/吨，PAM市场价19000元/吨，液氧1000元/吨。
3.2 芬顿催化氧化成本
Fenton试剂投加量为(200+100)mg/L，调节酸碱98%的浓硫酸用量为110mg/L，100%的石灰用量为176mg/L，产泥量为1.01t干污泥/万m3。根据上述试验数据，芬顿药剂成本为0.3667元/m3污水，芬顿产生化学污泥处理及运输成本0.009元/m3水。
3.3 臭氧氧化成本
臭氧投加量为3g/h，反应时间为20min，对应的臭氧投加量为33mg/L。工业用电0.8元/度，按氧气源计算，成本为0.6996元/m3污水。
4 结语
工业园区混合废水若未经深度处理便进行排放，将会对水资源造成严重的破坏，因此，我们必须要通过有效的技术对废水做好深度的处理。综上所述，本文通过结合具体的实验，对工业园区混合废水深度处理作了研究，给出效果优良的处理技术，值得应用推广。
参考文献：
[1]李虹、付乐.印染工业园区废水深度处理技术研究进展[J].环境工程.2014（11）.
[2]李小亚、魏春燕.工业园区难降解废水的处理[J].河北化工.2012（12）.
论文作者:张权沛,罗海华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签：臭氧论文; 废水论文; 工业园区论文; 深度论文; 量为论文; 成本论文; 效果论文; 《防护工程》2017年第15期论文;