高鹽度蜜餞廢水預處理探索

曾孟祥+駱銀釵+林碧+梁佰思

摘 要：針對廢水含鹽量較高，導致生化處理困難的情況，該項目試驗了采用混凝沉淀與鐵碳微電解結合的方式，對比試驗得出混凝過程中七水合硫酸亞鐵銨為最佳混凝劑，最佳投加量為0.4 g/L；從鐵碳微電解的正交試驗得出最優實驗條件為pH值是4，鐵炭質量比值是1，HRT是45 min，曝氣大小為3.00 L/min，COD的去除率可達到40.25%。

關鍵詞：高鹽度 COD Cl- 預處理 混凝

中圖分類號：X7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0101-02

蜜餞加工業是永泰縣的支柱產業之一，以傳統工藝生產傳統純正蜜餞系列產品，在國內外久負盛名，“永泰李干”已列入國家地理標志產品。蜜餞腌制是重污染工序，排出濃黑的鹽浸廢水，pH值低、鹽度高、有機污染物分子質量大，滲透壓高，鹽析作用使脫氫酶活性降低；廢水的密度增加使活性污泥易上浮流失，從而嚴重影響污水處理系統的凈化效果[1]。而該項目是采用混凝沉淀+鐵碳微電解[2]對高鹽度蜜餞廢水進行經濟簡單的預處理，可達40%以上的COD去除率，減輕廢水排放的污染。

1 實驗方法

1.1 混凝及沉淀

混凝劑選用七水合硫酸亞鐵銨，后續實驗確定投加量為0.4 g/L，反應階段的條件將攪拌器轉速控制在50 r/min，反應時間控制為20 min。充分混凝后的水置入沉淀池，混凝及沉淀能去除絕大部分懸浮物和果膠，也能去除一部分COD和氨氮。

1.2 鐵碳微電解

采用鐵碳微電解方式對廢水進行預處理，然后采用生化法進行進一步生化處理。通過鐵碳微電解，可以提高廢水的可生化性能，同時降低含鹽量，隨后進行生化處理，可以達到排放標準。

2 實驗主要分析方法

根據《水質監測分析方法標準實務手冊》[3]中主要水質指標的測定方法，結合該項目中高鹽度蜜餞廢水水質指標所需的測定要求，該項目中主要水質指標、分析方法、分析方法見表1。

3 實驗結果與分析

3.1 實驗水質

實驗廢水采自永泰縣某蜜餞加工廠的鹽浸池，水樣呈淡黃色，粘度大。實驗期間廢水水質指標見表2。

3.2 混凝及沉淀

3.2.1 混凝劑的選取

選取石灰，七水合硫酸亞鐵，AB劑作為初選絮凝對象，通過投加量，經濟性，沉淀效果作為測評準則（見表3）。

3.2.2 最佳選取量的探索

該實驗采用燒杯實驗法，對條件進行優化。投加不同量的硫酸亞鐵銨后，先攪拌20 min，最后充分沉淀，具體實驗結果見圖1。

由圖1可知，COD的去除率隨硫酸亞鐵銨的投加量隨增加而上升，但當七水合硫酸亞鐵銨的投加量到0.4 g/L時，COD的去除率達到36%。再增加七水合硫酸亞鐵銨的用量并沒有明顯的增加，所以筆者選用七水合硫酸亞鐵銨0.4 g/L。選用其他混凝劑處理達到同等效果時，生石灰費用為3.6元/t，七水合硫酸亞鐵費用0.06元/t，AB劑費用3.25元/t。

3.3 鐵碳微電解

3.3.1 車間廢鐵屑的去污處理

由于實驗所有廢鐵屑取自學院機械加工車間，原材料中含有較多的雜質，可能影響實驗結果，需要對材料進行簡易的去污處理。配制質量分數為5%熱氫氧化鈉溶液，將實驗所用的鐵屑用該溶液泡洗10 min以去除鐵屑表面的油分，然后配置質量分數為10%的稀硫酸溶液，浸泡鐵屑10 min以去除鐵屑表面的氧化物，最后用去離子水將浸泡后的鐵屑充分沖洗干凈。

3.3.2 鐵碳微電解影響因素正交試驗的分析

參考相關文獻以及各項研究[4-7]，該次實驗以鐵碳質量比、pH值和水力停留時間和曝氣量4個因素設計正交試驗，每個因素設計3個水平，通過該正交試驗基本確定在使用鐵碳微電解處理蜜餞浸泡廢水時，4個因素對反應的影響程度，正交實驗的因素和水平見表4。

正交試驗結果見表5。

由表5得到：鐵碳微電解處理納濾濃縮液的正交試驗結果顯示，以上4個條件對COD去除率的程度分別為pH值>Fe/C>HRT>曝氣量。其中，氫離子濃度指數影響最大，最優組合條件是pH值是4，Fe/C是1，HRT是0.5 h，曝氣大小是1.50 L/min，此時COD降解率為40.25%。通過以上正交試驗，預計處理成效較好，可改善出水水質。

4 結論

該項目主要研究高鹽度蜜餞廢水的處理工藝。通過采用混凝及沉淀、鐵碳微電解回流的預處理路線對蜜餞浸泡廢水預處理方式進行了深入研究。實驗結果具體得出了以下幾條結論。

（1）在混凝的過程中，最可行的混凝劑為七水合硫酸亞鐵銨，最佳用量為0.4 g/L，其經濟成本約為0.06元/t，實驗效果明顯，水樣顏色為灰褐色，沉淤泥量較少，COD的去除率達35%以上。

（2）鐵碳微電解的最優實驗條件為pH值是4，鐵炭質量比值是1，HRT是45 min，曝氣大小為3.00 L/min，COD的去除率可達到40.25%。

（3）采用混凝沉淀與鐵碳微電解結合的方式處理高鹽度蜜餞廢水，其COD總的去除率可達到61.8%。

參考文獻

[1] 鄭育毅.改性硅藻土預處理高鹽度腌制廢水的實驗研究[J].福建師大學報，2013，29（2）：64-67.

[2] 張波，何義亮.鐵碳微電解-混凝沉淀預處理化工有機廢水[J].蘭州交通大學學報：自然科學版，2001，20（3）：95-98.

[3] 喻林.水質監測分析方法標準實務手冊[M].中國環境科學出版社，2002.

[4] 王宏，鄭一新，錢彪，等.電解凝絮法處理高鹽度有機廢水的實驗研究[J].環境科學研究，2001，14（2）：51-53.

[5] 楊家村.鐵碳微電解-生化法處理醫藥廢水[J].環境衛生工程，2006，14（3）：56-57.

[6] 鄭鵬.鐵碳微電解-A/O組合工藝處理精細化工廢水[J].給水排水，2012，38（4）：59-61.

[7] 劉振宇，王棟，閔志軍，等.微電解法處理陰離子表面活性劑廢水的研究[J].環境工程，1998，（3）：24-27.

[8] 廖義軍，盧寶光.哈希（HACH）COD消解液的配制[J].廣州環境科學，2000（3）：30-32.