造纸废水处理研究

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1实验材料与方法

1.1实验原料

为了使本实验尽可能的接近实际生产，本研究中的Fenton氧化处理废水取自广西某蔗渣制浆厂经过现有好氧处理后的二沉池出水。

1.2实验方法

取1000mL废水，用硫酸调节pH至3-4；先加入10%的硫酸亚铁12mL，再加入双氧水0.8mL/L，搅拌40min；用NaOH调节pH约为7，曝气20min，加0.1%PAM2mL，离心分离后取化学污泥进行分析。

1.3分析方法

1.3.1电镜分析

分别取化学污泥和好氧污泥少量制成玻片，在DXS-10A型智能化扫描电镜下观察污泥形态。

1.3.2气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)

用正己烷和丙酮索式提取污泥中的有机组分，浓缩后利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行检测。GC-MS是污泥有机物定性研究中较为常用的分析手段。具体步骤如下：取经过60目筛网的污泥干样品5.0g（精确至0.0002g），加入50g无水硫酸钠一同放入滤筒置于索式提取器的套筒中，用100mL（4:1体积配比的正己烷/丙酮）混合溶剂加热索式提取，提取后的提取液置于旋转蒸发仪中于70℃浓缩至2~3mL，依次通过装有硅胶和无水硫酸钠的层析柱净化分离，洗脱，以去除样品中含有的大分子和水分等干扰物质。收集洗脱液以高纯氮气吹干，用提取溶剂重新定容至2mL后用GC-MS检测。

1.3.3电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)

取经过60目筛网的污泥干样品0.5g（精确至0.0002g），置于聚四氟乙烯烧杯中加少量水润湿，加王水10mL，盖好盖子，在120℃的电热板上加热1h，取下稍冷后加入5mL高氯酸，再升温至200℃，加热至冒白烟，残剩液约0.5mL时，取下冷却再加入氢氟酸5mL，于120℃加热挥发硅，蒸至近干，冷却，再加入高氯酸1mL，继续加热至近干，以驱赶氢氟酸，取下稍冷以1%HNO3定重待测。

2结果与讨论

2.1污泥pH值

通过检测化学污泥和好氧生化污泥pH值发现，化学污泥pH值为7.56-7.68，略高于好氧生化污泥（7.15-7.34）。这是因为Fenton氧化水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3呈碱性。好氧生化污泥的pH值要低些，因为好氧生化污泥中没有投加碱性物质，不能中和微生物在生长过程中所产生的有机酸。

2.2污泥沉降比

分别取化学污泥与好氧生化污泥配比为1:2.5水土混合物各100mL，用100mL量筒测定0-50min沉降比。污泥沉降比一般用SVn表示，其中n代表的是沉降时间。污泥沉降30min后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。污泥沉降比SV30是一个很重要的指标，通过观察沉降比可以发现污泥性状的很多问题，上清液是否清澈，是否含有难沉悬浮絮体，絮体粒径大小及紧凑程度等等。污泥沉降比大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放，它的变化还可以及时的反映污泥膨胀等异常情况。从图1可以看出化学污泥的沉降性能较好，比较容易沉淀析出，而好氧生化污泥沉降性能较差。

2.3化学污泥与好氧污泥外观比较

化学污泥为红褐色糊状的固体，没有恶臭；好氧生化污泥为褐色絮状固体，有土腥味。好氧污泥颗粒外观表面光滑，为近似圆形或椭圆形的小颗粒，用肉眼可以观察到。在电镜下观察污泥的外观如图2及图3，在电镜下观察化学污泥和好氧生化污泥的形态，得出好氧生化污泥的胞外有粘性物质，而化学污泥没有。说明好氧污泥的有机质含量也比较多。

2.4污泥中的有机物

化学污泥和好氧生化污泥利用气相色谱质谱检测，所得图谱经计算机谱库检索，共检测出污泥中主要有机污染物。将化学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：化学污泥中有机污染物比好氧生化污泥中污染物种类要少，主要是以醇类、酯类和有机酸为主，芳烃和多环芳烃也占有一定的比例。

3结论

本研究以广西某蔗渣制浆厂现有污水处理后的好氧出水为研究对象，通过研究Fenton氧化深度处理后对所产生的化学污泥与好氧生化污泥特性进行了对比研究。研究结果表明化学污泥的沉降性比好氧生化污泥好，化学污泥中有机污染物比好氧生化污泥中污染物种类较少，主要是以醇类、酯类和有机酸为主。此外，化学污泥中含有大量的铁元素，其他金属含量都较低。

作者:杨晓前 单位:南宁糖业股份有限公司