一、概況

1. 概況

廢水名稱：某危廢滲濾液廢水

處理規(guī)模：20t/d。

工藝現(xiàn)狀：暫無處理工藝，計劃預(yù)處理解毒后進行下游的園區(qū)污水處理廠。

技術(shù)路線：光化學(xué)高級氧化預(yù)處理

2. 光化學(xué)高級氧化系統(tǒng)出水水質(zhì)

進水水質(zhì)：COD=20000~40000 mg/l，全鹽十幾萬mg/L。

出水水質(zhì)：進水水質(zhì)滿足要求且系統(tǒng)正常運行時，經(jīng)過光化學(xué)高級氧化系統(tǒng)后，實現(xiàn)出水COD＜10000 mg/L的目標(biāo)。

二、設(shè)計處理工藝

1. 高級氧化技術(shù)介紹

典型工業(yè)廢水（如醫(yī)藥、化工、印染等）常具有有機物含量高、成分復(fù)雜，鹽含量高、可生化性差等特點，因此常規(guī)的生化工藝很難對其中的有機物進行有效處理。高級氧化技術(shù)是在臭氧、紫外等單一氧化法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型化學(xué)氧化技術(shù)，其作用機理是利用原位產(chǎn)生的強氧化性自由基或活性基團，如最常見的羥基自由基（·OH），與有機物發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)，實現(xiàn)其斷鍵或降解，可將其直接礦化、或氧化提高廢水的可生化性，反應(yīng)原理如圖1所示。

高級氧化技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的處理廢水中難降解有機污染物的新技術(shù)。根據(jù)所用氧化劑及化學(xué)條件的不同，常見的高級氧化技術(shù)通常有以下幾類：Fenton氧化、紫外光化學(xué)、化學(xué)臭氧氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、電化學(xué)氧化等。由于高級氧化技術(shù)具有反應(yīng)快速、適用范圍廣等優(yōu)點，因此引起世界各國廣大專家、學(xué)者及工程設(shè)備研究人員的重視，并相繼開發(fā)了多種處理工藝和設(shè)備，使高級氧化系統(tǒng)展現(xiàn)出一定的生命力和競爭力。

2. 光化學(xué)氧化技術(shù)

（1）技術(shù)介紹

在紫外線激發(fā)下，H2O2可產(chǎn)生具有很強氧化性的羥基自由基，可將有機污染物最終礦化為CO2和H2O，其中間產(chǎn)物具有較多含氧官能團，可有效提高廢水的可生化性。

（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高級氧化工藝，反應(yīng)效率較高，無副產(chǎn)物（如污泥等）產(chǎn)生，減少了二次處理的費用；高級氧化系統(tǒng)占地面積小，減小了土建投資費用；UV光催化系統(tǒng)及催化劑投加系統(tǒng)均可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)節(jié)，一定程度上降低了設(shè)備的運行成本。

三、實驗數(shù)據(jù)及描述

1.試驗方法

（1）本次實驗為內(nèi)循環(huán)試驗。

（2）測試過程中由于水樣COD超過測試量程，在測試過程中存在較大誤差，故對水樣稀釋100倍進行COD測試處理。

2.光化學(xué)反應(yīng)過程圖

圖2  調(diào)整pH≈3條件下光化學(xué)反應(yīng)過程圖

3.數(shù)據(jù)分析

表1 實驗過程中COD數(shù)據(jù)對比分析及過程PH變化

圖3 調(diào)整pH≈3條件下COD去除效果圖

結(jié)合表1和圖2、圖3可以看出，原水經(jīng)pH調(diào)整至3左右條件下，水樣經(jīng)過光化學(xué)氧化反應(yīng)后中COD的濃度有明顯降低。在反應(yīng)到22小時后，COD濃度已由31200 mg/L降至9600 mg/L，去除率可達69.23%，滿足出水COD＜10000 mg/L的要求。后續(xù)反應(yīng)到28小時后，COD還有進一步緩慢降低，具有較好的處理效果。綜合以上數(shù)據(jù)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，光化學(xué)氧化反應(yīng)對該水樣中有機污染物具有明顯的去除效果，可有效加速難降解有機物的分解和礦化，實現(xiàn)出水指標(biāo)目標(biāo)要求。

4.結(jié)論

1) 原水經(jīng)pH調(diào)整至3左右條件下，光化學(xué)氧化技術(shù)小試實驗進行22小時后，COD濃度已由31200 mg/L降至9600 mg/L，去除率可達69.23%，滿足出水COD＜10000 mg/L的要求。表明光化學(xué)氧化技術(shù)對垃圾滲濾液廢水中有機物的去除具有較好的去除效果。

2) 按照目前小試條件試驗，在調(diào)整pH條件下，直接運行成本約234.41元/噸水，詳細情況如下：

備注：以上費用未計水泵等其他設(shè)備能耗、未計調(diào)堿所需藥劑費用。

四、下一步實驗及工藝設(shè)計建議

本次小試實驗驗證了光化學(xué)氧化技術(shù)在該水樣處理中達標(biāo)排放的可行性。下一步可通過優(yōu)化工藝參數(shù)，確定最佳運行條件，并進一步測算噸水運行成本。若有條件，建議開展現(xiàn)場中試實驗，為工藝設(shè)計提供更充分的數(shù)據(jù)支持。