某危废渗滤液废水 光化学氧化技术小试实验报告

一、概况

1. 概况

废水名称：某危废渗滤液废水

处理规模：20t/d。

工艺现状：暂无处理工艺，计划预处理解毒后进行下游的园区污水处理厂。

技术路线：光化学高级氧化预处理

2. 光化学高级氧化系统出水水质

进水水质：COD=20000~40000 mg/l，全盐十几万mg/L。

出水水质：进水水质满足要求且系统正常运行时，经过光化学高级氧化系统后，实现出水COD＜10000 mg/L的目标。

二、设计处理工艺

1. 高级氧化技术介绍

典型工业废水（如医药、化工、印染等）常具有有机物含量高、成分复杂，盐含量高、可生化性差等特点，因此常规的生化工艺很难对其中的有机物进行有效处理。高级氧化技术是在臭氧、紫外等单一氧化法基础上发展起来的新型化学氧化技术，其作用机理是利用原位产生的强氧化性自由基或活性基团，如最常见的羟基自由基（·OH），与有机物发生化学氧化反应，实现其断键或降解，可将其直接矿化、或氧化提高废水的可生化性，反应原理如图1所示。

高级氧化技术是20世纪80年代发展起来的处理废水中难降解有机污染物的新技术。根据所用氧化剂及化学条件的不同，常见的高级氧化技术通常有以下几类：Fenton氧化、紫外光化学、化学臭氧氧化、湿式氧化、超临界水氧化、电化学氧化等。由于高级氧化技术具有反应快速、适用范围广等优点，因此引起世界各国广大专家、学者及工程设备研究人员的重视，并相继开发了多种处理工艺和设备，使高级氧化系统展现出一定的生命力和竞争力。

2. 光化学氧化技术

（1）技术介绍

在紫外线激发下，H2O2可产生具有很强氧化性的羟基自由基，可将有机污染物最终矿化为CO2和H2O，其中间产物具有较多含氧官能团，可有效提高废水的可生化性。

（2）UV/ H2O2基本原理：

H2O2 +hv 2

+H2C = CHR  HOCH2 -

+ R-H   +H2O

+ pollutants  CO2 +H2O

本方案采用UV/ H2O2高级氧化工艺，反应效率较高，无副产物（如污泥等）产生，减少了二次处理的费用；高级氧化系统占地面积小，减小了土建投资费用；UV光催化系统及催化剂投加系统均可根据水质、水量进行调节，一定程度上降低了设备的运行成本。

三、实验数据及描述

1.试验方法

（1）本次实验为内循环试验。

（2）测试过程中由于水样COD超过测试量程，在测试过程中存在较大误差，故对水样稀释100倍进行COD测试处理。

2.光化学反应过程图

图2  调整pH≈3条件下光化学反应过程图

3.数据分析

表1 实验过程中COD数据对比分析及过程PH变化

图3 调整pH≈3条件下COD去除效果图

结合表1和图2、图3可以看出，原水经pH调整至3左右条件下，水样经过光化学氧化反应后中COD的浓度有明显降低。在反应到22小时后，COD浓度已由31200 mg/L降至9600 mg/L，去除率可达69.23%，满足出水COD＜10000 mg/L的要求。后续反应到28小时后，COD还有进一步缓慢降低，具有较好的处理效果。综合以上数据结果可以发现，光化学氧化反应对该水样中有机污染物具有明显的去除效果，可有效加速难降解有机物的分解和矿化，实现出水指标目标要求。

4.结论

1) 原水经pH调整至3左右条件下，光化学氧化技术小试实验进行22小时后，COD浓度已由31200 mg/L降至9600 mg/L，去除率可达69.23%，满足出水COD＜10000 mg/L的要求。表明光化学氧化技术对垃圾渗滤液废水中有机物的去除具有较好的去除效果。

2) 按照目前小试条件试验，在调整pH条件下，直接运行成本约234.41元/吨水，详细情况如下：

备注：以上费用未计水泵等其他设备能耗、未计调碱所需药剂费用。

四、下一步实验及工艺设计建议

本次小试实验验证了光化学氧化技术在该水样处理中达标排放的可行性。下一步可通过优化工艺参数，确定最佳运行条件，并进一步测算吨水运行成本。若有条件，建议开展现场中试实验，为工艺设计提供更充分的数据支持。