造紙廢水處理研究

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1實驗材料與方法

1.1實驗原料

為了使本實驗盡可能的接近實際生產，本研究中的Fenton氧化處理廢水取自廣西某蔗渣制漿廠經過現有好氧處理后的二沉池出水。

1.2實驗方法

取1000mL廢水，用硫酸調節pH至3-4；先加入10%的硫酸亞鐵12mL，再加入雙氧水0.8mL/L，攪拌40min；用NaOH調節pH約為7，曝氣20min，加0.1%PAM2mL，離心分離后取化學污泥進行分析。

1.3分析方法

1.3.1電鏡分析

分別取化學污泥和好氧污泥少量制成玻片，在DXS-10A型智能化掃描電鏡下觀察污泥形態。

1.3.2氣相色譜-質譜聯用分析(GC-MS)

用正己烷和丙酮索式提取污泥中的有機組分，濃縮后利用氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)進行檢測。GC-MS是污泥有機物定性研究中較為常用的分析手段。具體步驟如下：取經過60目篩網的污泥干樣品5.0g（精確至0.0002g），加入50g無水硫酸鈉一同放入濾筒置于索式提取器的套筒中，用100mL（4:1體積配比的正己烷/丙酮）混合溶劑加熱索式提取，提取后的提取液置于旋轉蒸發儀中于70℃濃縮至2~3mL，依次通過裝有硅膠和無水硫酸鈉的層析柱凈化分離，洗脫，以去除樣品中含有的大分子和水分等干擾物質。收集洗脫液以高純氮氣吹干，用提取溶劑重新定容至2mL后用GC-MS檢測。

1.3.3電感耦合等離子體原子發射光譜分析(ICP-AES)

取經過60目篩網的污泥干樣品0.5g（精確至0.0002g），置于聚四氟乙烯燒杯中加少量水潤濕，加王水10mL，蓋好蓋子，在120℃的電熱板上加熱1h，取下稍冷后加入5mL高氯酸，再升溫至200℃，加熱至冒白煙，殘剩液約0.5mL時，取下冷卻再加入氫氟酸5mL，于120℃加熱揮發硅，蒸至近干，冷卻，再加入高氯酸1mL，繼續加熱至近干，以驅趕氫氟酸，取下稍冷以1%HNO3定重待測。

2結果與討論

2.1污泥pH值

通過檢測化學污泥和好氧生化污泥pH值發現，化學污泥pH值為7.56-7.68，略高于好氧生化污泥（7.15-7.34）。這是因為Fenton氧化水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3呈堿性。好氧生化污泥的pH值要低些，因為好氧生化污泥中沒有投加堿性物質，不能中和微生物在生長過程中所產生的有機酸。

2.2污泥沉降比

分別取化學污泥與好氧生化污泥配比為1:2.5水土混合物各100mL，用100mL量筒測定0-50min沉降比。污泥沉降比一般用SVn表示，其中n代表的是沉降時間。污泥沉降30min后，一般可達到或接近最大密度，所以普遍以此時間作為該指標測定的標準時間。污泥沉降比SV30是一個很重要的指標，通過觀察沉降比可以發現污泥性狀的很多問題，上清液是否清澈，是否含有難沉懸浮絮體，絮體粒徑大小及緊湊程度等等。污泥沉降比大致反映了反應器中的污泥量，可用于控制污泥排放，它的變化還可以及時的反映污泥膨脹等異常情況。從圖1可以看出化學污泥的沉降性能較好，比較容易沉淀析出，而好氧生化污泥沉降性能較差。

2.3化學污泥與好氧污泥外觀比較

化學污泥為紅褐色糊狀的固體，沒有惡臭；好氧生化污泥為褐色絮狀固體，有土腥味。好氧污泥顆粒外觀表面光滑，為近似圓形或橢圓形的小顆粒，用肉眼可以觀察到。在電鏡下觀察污泥的外觀如圖2及圖3，在電鏡下觀察化學污泥和好氧生化污泥的形態，得出好氧生化污泥的胞外有粘性物質，而化學污泥沒有。說明好氧污泥的有機質含量也比較多。

2.4污泥中的有機物

化學污泥和好氧生化污泥利用氣相色譜質譜檢測，所得圖譜經計算機譜庫檢索，共檢測出污泥中主要有機污染物。將化學污泥和好氧生化污泥中可能存在的代表性污染物列出，由表1可以看出：化學污泥中有機污染物比好氧生化污泥中污染物種類要少，主要是以醇類、酯類和有機酸為主，芳烴和多環芳烴也占有一定的比例。

3結論

本研究以廣西某蔗渣制漿廠現有污水處理后的好氧出水為研究對象，通過研究Fenton氧化深度處理后對所產生的化學污泥與好氧生化污泥特性進行了對比研究。研究結果表明化學污泥的沉降性比好氧生化污泥好，化學污泥中有機污染物比好氧生化污泥中污染物種類較少，主要是以醇類、酯類和有機酸為主。此外，化學污泥中含有大量的鐵元素，其他金屬含量都較低。

作者:楊曉前 單位:南寧糖業股份有限公司