1、Fenton試劑-硫酸鎂深度處理酵母廢水實驗研究王漢道1，何錦強1，肖繼波21. 廣東輕工職業技術學院食品與生物工程系，廣東 廣州 510300；2. 浙江林學院工程學院，浙江 杭州 311300摘要：采用Fenton試劑-硫酸鎂對廣東某酵母廠經厭氧、好氧、缺氧處理后的酵母廢水進行深度處理。實驗結果表明：采用Fenton試劑，在初始pH值為9、H2O2用量為5.55 g/L、Fe2+加入量為1.41 g/L、反應時間為20 min的條件下，廢水COD去除率達90%；繼續采用硫酸鎂對上清液進行處理，在調節pH為1111.5、加入硫酸鎂0.251.0 g/L時，出水COD可降至138.0 mg/L

2、，顏色清澈。出水水質可達到污水綜合排放標準(GB 89781996)的二級標準。關鍵詞：Fenton試劑；硫酸鎂；酵母廢水；深度處理中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-2175（2007）02-0399-03利用廢糖蜜為原料生產酵母產生的酵母廢水具有高COD、高色度的特點。國內生產酵母的廠家并不少，但酵母廢水處理真正達標的范例卻幾乎沒有，且在工程上實現酵母廢水達標排放存在很大困難1-2。因此探尋適用的處理工藝，確保酵母廢水達標排放，具有一定的現實意義。廣東某酵母廠產生的高COD、高色度的酵母廢水經厭氧、好氧、缺氧、化學沉淀處理后，排放仍不達標。根據廢水生物處理的水質及工廠

3、的實際情況，可在缺氧后增加新的工藝技術代替化學沉淀進行深度處理，使廢水經改進后的工藝技術處理后能達到排放標準。本實驗擬就新增加的工藝技術進行探討，以期達到技術可行、經濟合理的目的。這里筆者嘗試采用Fenton試劑-硫酸鎂聯合對經缺氧處理后的酵母廢水進行深度處理，取得了較好的結果。1 實驗部分1.1 酵母廢水水質實驗所用廢水取自廣東某酵母廠缺氧池出水，其水質指標見表1。可以看出，該廢水具有高COD、高色度、可生化性差的特征。1.2 分析方法COD：重鉻酸鉀法；色度：稀釋倍數法；pH值：PHS-3C型精密pH計。1.3 試劑雙氧水（質量分數30%，AR）；七水硫酸亞鐵（CP），使用時用蒸餾水配成質

4、量分數5%水溶液；七水硫酸鎂（AR）,配制成5%的溶液。1.4 實驗方法試驗過程分兩步進行，即首先利用Fenton試劑除去廢水中大量的有機物，表現在COD的大幅度下降，確定最佳條件后取上清液再進行硫酸鎂脫色試驗，探討適當條件以進一步脫色和降COD。具體步驟是：實驗在HJ-6型磁力攪拌器上進行，取廢水200 mL于500 mL燒杯中，調節pH值，攪拌時先加適量FeSO4·7H2O（5%溶液），然后緩慢加入適量H2O2（30%），反應一段時間，沉淀適當時間后測上清液COD。在上述實驗最佳條件確定后，取0.9 L廢水進行放大實驗，取上清液100 mL，用Ca(OH)2調節溶液pH為1111

5、.5，加入適量硫酸鎂，反應一段時間，沉淀適當時間后測上清液COD和色度。2 實驗結果與討論2.1 Fenton試劑處理酵母廢水最佳參數的確定 2.1.1 H2O2加入量與COD去除率的關系表1 廢水水質指標Table 1 Quality of raw wastewater項目pHCODBOD5色度指標7.82300302500注：除pH，色度（倍）外，其余單位：mg/L在調節廢水pH為3.5，Fe2+加入量固定為0.5 g/L，反應30 min，沉淀30 min的條件下，探討不同H2O2加入量對廢水COD去除率的影響，結果如圖1所示。由圖1（下頁）可知，隨著H2O2加入量的增加，COD去除率增

6、加，但當H2O2達到5.55 g/L時COD去除率開始下降，這是由于增加H2O2用量一方面產生了更多的OH，提高了氧化能力，但如果H2O2用量過大時，OH和H2O2反應的機會增加，導致·OH和H2O2浪費。故取5.55 g/L作為H2O2加入量的依據。2.1.2 硫酸亞鐵(Fe2+)對COD去除率的影響 H2O2加入量取5.55 g/L，固定其他條件，改變Fe2+的加入量，探討不同Fe2+加入量對廢水COD去除率的影響，結果如圖2所示。由圖2可知，隨著Fe2+加入量的增加，COD去除率增加，但當Fe2+達到1.41 g/L 時開始下降，故取1.41 g/L作為Fe2+加入量的依據。(

7、H2O2)/(g·L-1)圖1 H2O2加入量對COD去除率的影響Fig. 1 Effect of H2O2 doses on COD removal rate(Fe2+)/(g·L-1)圖2 Fe2+加入量對COD去除率的影響Fig. 2 Effect of Fe2+ doses on COD removal rate2.1.3 初始pH值對COD去除率的影響表3 不同硫酸鎂投量下的出水COD與色度Table 3 COD and colour in effluent at different doses Of magnesium sulfate(MgSO4·7H

8、2O)/(g·L-1)(COD)/(mg·L-1)色度/倍0.25204.7250.5190.7140.75188.7161.0138.020圖3 初始pH值對COD去除率的影響Fig. 3 Effect of pH on COD removal rateH2O2加入量取5.55 g/L，Fe2+加入量取1.41 g/L，固定其他條件，用5%氫氧化鈉或鹽酸調節廢水pH值，探討廢水不同初始pH值對COD去除率的影響，結果如圖3所示。由圖3可知，隨著廢水初始pH的上升，廢水COD去除率增加，但當pH為9時，COD去除率則顯著下降，此時經Fenton試劑處理后上清液pH為3.3，

9、這與文獻3報道的Fenton試劑在pH=3附近達到最佳效果一致。故取廢水初始pH=9作為選擇的依據。2.1.4 反應時間對COD去除率的影響固定上述選定條件，改變反應時間，探討反應時間對廢水COD去除率的影響，結果見表2。表2 反應時間與COD去除率的關系Table 2 Effect of reaction time on COD removal rate反應時間/minCOD去除率/%1020304091.190.689.887.8綜合實驗結果和現場操作兩方面考慮，反應時間選20 min較為適宜。這里由于沉淀稍慢，為保證沉淀效果，選擇沉淀時間為1 h。2.2 硫酸鎂處理廢水實驗條件的確定在2

10、.1的最佳條件下處理酵母廢水，可使COD降至240 mg/L左右，但顏色有點棕色，色度達210倍，因此第二步的任務是脫色及進一步降COD。通過初步實驗和藥劑篩選，選擇硫酸鎂作脫色劑，使用Ca(OH)2調節上清液pH為1111.5，探討硫酸鎂加入量對2.1上清液的處理效果，實驗結果見表3。由表3可知，當加入硫酸鎂的質量濃度在0.501.0 g/L（折算為七水硫酸鎂的質量）時，溶液沉淀快，上清液COD都可降至200 mg/L以下，最低可達138.0 mg/L，顏色清澈，最低可達14倍。這是由于硫酸鎂在pH9.8時，形成氫氧化鎂沉淀，當pH達到11以上時，氫氧化鎂沉淀完全，由于氫氧化鎂強烈的吸附作用

11、，加上氫氧化鈣的協同作用4，使廢水達到了既脫色又降COD的雙重效果，稍稍調節出水pH后，出水水質達到國家污水綜合排放標準(GB 89781996)的二級標準。從成本計，可取七水硫酸鎂加入量為0.50 g/L。3 結論采用Fenton試劑-硫酸鎂對廣東某酵母廠經厭氧、好氧、缺氧處理后的酵母廢水進行深度處理，在初始pH值為9、H2O2用量為5.55 g/L、Fe2+加入量為1.41 g/L、反應時間為20 min的條件下，廢水COD去除率達90%，COD可降至240 mg/L左右；調節上清液pH為11至11.5、加入硫酸鎂0.251.0 g/L時，處理水COD可降至138.0 mg/L，顏色清澈，

12、處理水色度可達14倍。鎂鹽的脫色作用主要是在堿性條件下產生的氫氧化鎂的強烈吸附作用所致。出水稍稍調節pH后水質可達到國家污水綜合排放標準(GB 89781996)二級排放標準。參考文獻：1 徐華, 吳文偉, 馬林唐, 等. 酵母廢水處理試驗研究J. 給水排水, 2001, 5(21): 53-54.XU Hua, WU Wenwei, MA Lintang, et al. Experimental study on yeast wastewater treatmenJ. Water and Wastewater Engineering, 2001, 5(21): 53-54.2 張亞平, 韋朝

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16、Foodstuff and Biological Engineering, Guangdong Light Industry College, Guangzhou 510300, China;2. College of Engineering, Zhejiang Forestry College, Hangzhou 311300, ChinaAbstract: Fenton reagent/ magnesium sulfate was used to treat yeast production wastewater after anaerobic, aerobic and anoxic tr

17、eatment in a yeast plant in Guangdong province. The result shows that the COD removal rate of the wastewater is 90% when Fenton reagent is used with an initial pH of 9, a H2O2 mass concentration of 5.5 g/L, a Fe2+ mass concentration of 1.41 g/L and a reaction time of 20 min; then using magnesium sulfate to treat the supernatant, the effluent COD can be decreased to 138.0 mg/L, and the water colour being clear when the supernatant pH is controlled in the