高盐度蜜饯废水预处理探索

曾孟祥+骆银钗+林碧+梁佰思

摘 要：针对废水含盐量较高，导致生化处理困难的情况，该项目试验了采用混凝沉淀与铁碳微电解结合的方式，对比试验得出混凝过程中七水合硫酸亚铁铵为最佳混凝剂，最佳投加量为0.4 g/L；从铁碳微电解的正交试验得出最优实验条件为pH值是4，铁炭质量比值是1，HRT是45 min，曝气大小为3.00 L/min，COD的去除率可达到40.25%。

关键词：高盐度 COD Cl- 预处理 混凝

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（c）-0101-02

蜜饯加工业是永泰县的支柱产业之一，以传统工艺生产传统纯正蜜饯系列产品，在国内外久负盛名，“永泰李干”已列入国家地理标志产品。蜜饯腌制是重污染工序，排出浓黑的盐浸废水，pH值低、盐度高、有机污染物分子质量大，渗透压高，盐析作用使脱氢酶活性降低；废水的密度增加使活性污泥易上浮流失，从而严重影响污水处理系统的净化效果[1]。而该项目是采用混凝沉淀+铁碳微电解[2]对高盐度蜜饯废水进行经济简单的预处理，可达40%以上的COD去除率，减轻废水排放的污染。

1 实验方法

1.1 混凝及沉淀

混凝剂选用七水合硫酸亚铁铵，后续实验确定投加量为0.4 g/L，反应阶段的条件将搅拌器转速控制在50 r/min，反应时间控制为20 min。充分混凝后的水置入沉淀池，混凝及沉淀能去除绝大部分悬浮物和果胶，也能去除一部分COD和氨氮。

1.2 铁碳微电解

采用铁碳微电解方式对废水进行预处理，然后采用生化法进行进一步生化处理。通过铁碳微电解，可以提高废水的可生化性能，同时降低含盐量，随后进行生化处理，可以达到排放标准。

2 实验主要分析方法

根据《水质监测分析方法标准实务手册》[3]中主要水质指标的测定方法，结合该项目中高盐度蜜饯废水水质指标所需的测定要求，该项目中主要水质指标、分析方法、分析方法见表1。

3 实验结果与分析

3.1 实验水质

实验废水采自永泰县某蜜饯加工厂的盐浸池，水样呈淡黄色，粘度大。实验期间废水水质指标见表2。

3.2 混凝及沉淀

3.2.1 混凝剂的选取

选取石灰，七水合硫酸亚铁，AB剂作为初选絮凝对象，通过投加量，经济性，沉淀效果作为测评准则（见表3）。

3.2.2 最佳选取量的探索

该实验采用烧杯实验法，对条件进行优化。投加不同量的硫酸亚铁铵后，先搅拌20 min，最后充分沉淀，具体实验结果见图1。

由图1可知，COD的去除率隨硫酸亚铁铵的投加量随增加而上升，但当七水合硫酸亚铁铵的投加量到0.4 g/L时，COD的去除率达到36%。再增加七水合硫酸亚铁铵的用量并没有明显的增加，所以笔者选用七水合硫酸亚铁铵0.4 g/L。选用其他混凝剂处理达到同等效果时，生石灰费用为3.6元/t，七水合硫酸亚铁费用0.06元/t，AB剂费用3.25元/t。

3.3 铁碳微电解

3.3.1 车间废铁屑的去污处理

由于实验所有废铁屑取自学院机械加工车间，原材料中含有较多的杂质，可能影响实验结果，需要对材料进行简易的去污处理。配制质量分数为5%热氢氧化钠溶液，将实验所用的铁屑用该溶液泡洗10 min以去除铁屑表面的油分，然后配置质量分数为10%的稀硫酸溶液，浸泡铁屑10 min以去除铁屑表面的氧化物，最后用去离子水将浸泡后的铁屑充分冲洗干净。

3.3.2 铁碳微电解影响因素正交试验的分析

参考相关文献以及各项研究[4-7]，该次实验以铁碳质量比、pH值和水力停留时间和曝气量4个因素设计正交试验，每个因素设计3个水平，通过该正交试验基本确定在使用铁碳微电解处理蜜饯浸泡废水时，4个因素对反应的影响程度，正交实验的因素和水平见表4。

正交试验结果见表5。

由表5得到：铁碳微电解处理纳滤浓缩液的正交试验结果显示，以上4个条件对COD去除率的程度分别为pH值>Fe/C>HRT>曝气量。其中，氢离子浓度指数影响最大，最优组合条件是pH值是4，Fe/C是1，HRT是0.5 h，曝气大小是1.50 L/min，此时COD降解率为40.25%。通过以上正交试验，预计处理成效较好，可改善出水水质。

4 结论

该项目主要研究高盐度蜜饯废水的处理工艺。通过采用混凝及沉淀、铁碳微电解回流的预处理路线对蜜饯浸泡废水预处理方式进行了深入研究。实验结果具体得出了以下几条结论。

（1）在混凝的过程中，最可行的混凝剂为七水合硫酸亚铁铵，最佳用量为0.4 g/L，其经济成本约为0.06元/t，实验效果明显，水样颜色为灰褐色，沉淤泥量较少，COD的去除率达35%以上。

（2）铁碳微电解的最优实验条件为pH值是4，铁炭质量比值是1，HRT是45 min，曝气大小为3.00 L/min，COD的去除率可达到40.25%。

（3）采用混凝沉淀与铁碳微电解结合的方式处理高盐度蜜饯废水，其COD总的去除率可达到61.8%。

参考文献

[1] 郑育毅.改性硅藻土预处理高盐度腌制废水的实验研究[J].福建师大学报，2013，29（2）：64-67.

[2] 张波，何义亮.铁碳微电解-混凝沉淀预处理化工有机废水[J].兰州交通大学学报：自然科学版，2001，20（3）：95-98.

[3] 喻林.水质监测分析方法标准实务手册[M].中国环境科学出版社，2002.

[4] 王宏，郑一新，钱彪，等.电解凝絮法处理高盐度有机废水的实验研究[J].环境科学研究，2001，14（2）：51-53.

[5] 杨家村.铁碳微电解-生化法处理医药废水[J].环境卫生工程，2006，14（3）：56-57.

[6] 郑鹏.铁碳微电解-A/O组合工艺处理精细化工废水[J].给水排水，2012，38（4）：59-61.

[7] 刘振宇，王栋，闵志军，等.微电解法处理阴离子表面活性剂废水的研究[J].环境工程，1998，（3）：24-27.

[8] 廖义军，卢宝光.哈希（HACH）COD消解液的配制[J].广州环境科学，2000（3）：30-32.