微波法降解反渗透浓水有机物试验研究_尹力.pdf
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1、工业用水与废水INDUSTRIAL WATER WASTEWATERVol53No6Dec.,2022尹力1,张红2,费剑影1,施依娜1(1.上海明华电力科技有限公司,上海200090;2.上海漕泾热电有限责任公司,上海201507)基金项目:自主科技项目废水零排放预处理关键技术及数值模拟设计研究(33002506210101)反渗透技术广泛应用于电厂补给水制备,排出的浓水呈现有机物浓度高1、含盐量高、水量大等特点。反渗透浓水成分与原水水质直接相关,含有的有机物主要包括腐殖质、微生物和新兴污染物等2-3。目前,针对反渗透浓水有机物降解的方法可归纳为物理吸附法、化学处理法和生物法3类;化学处理法
2、又可细分成混凝沉淀法和高级氧化法。相较于混凝沉淀法和物理吸附法,高级氧化法处理效摘要:采用正交试验和单因素试验考察微波法对反渗透浓水有机物降解效果的影响。结果表明,在敏化剂存在的体系中,微波可有效降解反渗透浓水中的有机物,3个关键因素的影响排序为:药剂量微波功率微波时间,药剂量是决定处理效果的关键因素。优选组合为敏化剂加药量500 mgL,微波辐照时间5 min,微波功率600W,可将COD质量浓度由121 mgL降至40 mgL左右,低于上海市地方标准DB31 1992018污水综合排放标准规定的排放限值。从经济运行和达标排放的角度考虑,在维持微波参数不变的条件下,可将敏化剂加药量进一步降至
3、300 mgL,此时出水COD值依然满足排放标准。敏化剂在有机物降解反应中主要起到能量强化和传递的作用,将使用后的敏化剂滤干后回用,可以进一步节约药剂成本。关键词:反渗透浓水;有机物;微波法;敏化剂;COD中图分类号:X703.1文献标志码:A文章编号:%10092455(2022)06003404Experimental study on microwave degradation of organic matters inreverse osmosis concentrated waterYIN Li1,ZHANG Hong2,FEI Jianying1,SHI Yina1(1.Shang
4、hai Minghua Electric Power Science and Technology Co.,Ltd.,Shanghai 200090,China;2.Shanghai Caojing Thermal Power Co.,Ltd.,Shanghai 201507,China)Abstract:Orthogonal experiment and single factor experiment were used to investigate the effect of mi-crowave method degrading organic matters in reverse o
5、smosis concentrated water.The results showed that,in thepresence of sensitizer,microwave could effectively degrade the organic matters in reverse osmosis concentratedwater,the influence order of the three key factors is:reagent dosage microwave power microwave time,whichindicates that reagent dosage
6、 was the key factor determining the treatment effect.The optimal combination is asfollows:the sensitizer dosage is 500 mg/L,the microwave irradiation time is 5 min,and the microwave power is600 W,under the above condition,the COD mass concentration could be reduced from 121 to about 40 mg/L,which lo
7、wer than the emission limit in DB31/199-2018 Intergrated wastewater discharge standard.From theperspective of economic operation and discharge standard,under the condition that the microwave parameters areinvariable,the COD mass concentration of the effluent water still met the discharge standard wh
8、en the sensitizerdosage was reduced to 300 mg/L.Sensitizer mainly plays the role of energy enhancement and transmission in or-ganic matters degradation,the used sensitizer can be filtered and reused so as to further save the reagent cost.Keywords:reverse osmosis concentrated water;organic matter;mic
9、rowave method;sensitizer;COD微波法降解反渗透浓水有机物试验研究34果更优异,但存在药剂量大、成本高等弊端4;生物法受限于适宜微生物的探寻和生物反应器的开发。微波是一种穿透性很强的电磁波,在水处理方面具有良好的应用前景。微波既能直接加热反应物分子,提升反应活性,又能极化有机物分子,降低分子化学键强度,促进有机物氧化降解。由于微波仅对极性分子有作用,具有选择性加热的特性5,因此,单独微波辐射对水中有机物的降解效果并不理想。而加入敏化剂后,敏化剂特有的金属点位与辐射的微波能产生强烈相互作用,微波能迅速转化成热能,使某些表面点位快速升温,与之接触的有机物受热降解6。微波法在
10、处理石油废水、印染废水等难降解有机废水方面具有良好效果,但对于以反渗透浓水为代表的低浓度有机物的处理效果还有待研究。本研究重点探索微波法辅以敏化剂对反渗透浓水有机物降解的可行性,通过正交试验和单因素试验考察敏化剂投加量、微波功率、微波时间等因素对反渗透浓水有机物降解的影响,确定最佳反应条件,以期为反渗透浓水有机物的有效处理提供实用选择。1材料与方法11主要仪器及试剂主要仪器:工业微波炉(220 V50 Hz,微波功率800 W),六联搅拌器,电子天平,COD消解仪,分光光度计,真空抽滤装置。主要试剂:活性炭基敏化剂,COD消解液。12试验用水试验用水为某电厂外接反渗透的浓水。该反渗透系统与补给
11、水系统连接,进水为补给水系统反渗透浓水,回收率设定为50,产生的淡水回用,浓水为研究对象,水质情况见表1。13试验方法影响微波处理效果的因素及水平较多,结合相关研究和运行经验,采用正交试验进行影响因素探究,在此基础上进行单因素优化试验,有效减少试验次数。分别取300 mL试验用水至多个500 mL烧杯中,向其中投加一定量的敏化剂,使用六联搅拌器搅拌3 min后将其放入工业微波炉内,调节微波功率,进行一段时间的微波辐照后取出烧杯,测定试验前后反渗透浓水的COD值。14分析方法COD的测定采用HJT 3992007水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法。2结果与讨论21正交试验影响微波降解有机
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