響應(yīng)曲面法優(yōu)化均相Fenton深度處理皮革廢水
摘要：均相Fenton深度處理皮革廢水,試驗用水為A/O反應(yīng)池的出水,COD介于180~200mg·L-1.基于Box-Behnken響應(yīng)曲面法,考察了初始pH值、H2O2/Fe2+摩爾比、過氧化氫投加量、反應(yīng)時間的單獨作用及交互作用,并建立COD去除率數(shù)學(xué)模型,結(jié)果表明:影響因子顯著性順序為:pH＞H2O2投加量＞反應(yīng)時間＞H2O2/Fe2+摩爾比,初始pH值與H2O2投加量的交互作用顯著;數(shù)學(xué)模型回歸性較好,預(yù)測最大COD去除率為55.87%,最佳條件組合為:pH＝4.0,H2O2投加量＝14.00mmol·L-1,H2O2:Fe2+＝10.6:1,Time＝3h及T＝25℃,驗證試驗結(jié)果為53.35%,與預(yù)測值相比偏差為4.51%.采用均相Fenton深度處理皮革廢水,可以滿足《污水綜合排放標(biāo)準》(GB8978—1996)一級標(biāo)準中對COD≤100mg·L-1的限制要求.
關(guān)鍵詞：Box-Behnken響應(yīng)曲面法，皮革廢水，均相Fenton，深度處理
有機負荷高及難降解污染物含量高是皮革廢水的典型特征.制革行業(yè)綜合廢水的COD濃度位于1500~4000mg·L-1,典型難降解有機污染物包括丹寧、木質(zhì)素、染料等,難降解COD介于200~300mg·L-1.皮革廢水處理工藝通常采用先物化后生物相結(jié)合的方式,但是大量難降解污染物的存在導(dǎo)致出水COD一般在200mg·L-1以上.近年來,皮革產(chǎn)業(yè)污水排放標(biāo)準進一步提高,現(xiàn)有處理工藝很難保證COD達標(biāo)排放,即不能滿足《污水綜合排放標(biāo)準》(GB8978—1996)一級標(biāo)準中對COD≤100mg·L-1的限制要求.
本實驗采用均相Fenton深度處理經(jīng)A/O生化降解后的皮革廢水.首先,采用單因素試驗研究初始pH值、H2O2/Fe2+摩爾比、過氧化氫投加量及反應(yīng)時間對COD去除率的影響,為下一步響應(yīng)曲面分析提供合適的影響因子取值范圍;然后,基于BoxBehnken響應(yīng)曲面法分析Fenton氧化過程中各影響因素單獨及交互作用效果,并尋求最優(yōu)條件組合;最后,驗證模型確定最優(yōu)反應(yīng)條件的準確性.
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