使反应效率的降低

[2 ]

。

图

　初始

值与

COD

去除率的关系

12 　AK试剂浓度对处理效果的影响

在控制 pH 值为 4 ,温度 25 ℃,改变 AK 试剂的投

加量 ,处理效果如图 3 。随着 AK 试剂浓度的增加 ,

COD

去除率增加 ,当 AK 试剂加量达到 20 mg

ΠL 时 ,

COD

去除率为 85 % ,此后变化趋缓 ,说明此时在增

加 AK 试剂加量对 COD

去除率影响较小。可能因

浓度过高时 ,将氧化刚生成的某些具有自凝聚

作用的有机物中间体 ,而生成难凝聚的小分子有机物
使 COD

去除率有下降的趋势。而一般使用 H

类

氧化剂的高级氧化法氧化剂的用量很大 ,多在几十甚
至上千 mg

ΠL

[ 3 ,4 ]

,可见使用膜化学技术在使用高级氧

化剂方面是非常节省的。

图

试剂加量对废水处理效果的影响

13 　催化氧化反应时间对处理效果的影响

在控制 pH 值为 4 ,温度 25 ℃,AK 试剂的投加量

20 mg

ΠL 的条件下 ,调节计量泵的流量以改变催化氧

化反应时间 ,废水处理效果如图 4 。在催化氧化的前

40 min ,COD

的去除率随时间的延长而增大 ,而且基

本上维持一种线形关系 ; 当时间超过 40 min 以后 ,

图

　反应时间与

COD

的关系曲线

COD

去除率基本维持稳定 ,并在最后有升高的趋势。

这可以认为是动力学上的反应速度降低或 OH・自由
基过多地氧化一些已生成的有机物中间体 ,使这些中

间体生成一些难以凝聚的小分子有机物 ,不利于后续
沉淀 ,所以 COD

随时间的延长稍有上升趋势。

14 　反应温度对处理效果的影响

在 pH 值为 4 的条件下 ,加入 LAK 试剂 20 mg

ΠL ,

水力停留时间 50 min ,改变进水温度 ,进行 MCR 的催
化氧化反应 , 废水处理效果如图 5 。在 30 ℃左右 ,

COD

和色度的去除率都达到最高峰 ,分别为 85 %、

95 % ,之后随温度降低 ,则都略有下降。这可能是因

为在低温时 ,反应生成的新生态中间产物之间或与底
物之间生成大的易于后续混凝沉淀的凝聚体 ,从而废
水 COD

及色度能够得到很快的去除 ; 而温度超过

35 ℃时 ,特殊催化剂催化 AK 试剂在 O

的协同作用

下使 OH・迅速增加 ,导致氧化作用增强 ,使易于在后
续沉淀的凝聚体重新发生分解 ,变成易溶于水的小分
子有机物 ,使体系的 COD

及色度又开始增加。

图

　反应温度对废水

COD

、

色度的去除率的影响

15 　曝气强度对处理效果的影响

下部膜区是撞击流发生的主要场所 ,也是氧化反

应发生的主要场所 ,本试验在控制其它参数不变的条
件下 ,控制风量形成不同的气水比 ,进行了一系列试
验 ,在气水比达到 10∶1 时 ,COD

去除率为 85 % ,之后

再加大气水比对 COD

的去除率影响不大 ,多余的氧

气无法得到充分利用。

16 　正交实验确定最佳工艺条件

为了确定各个工艺参数的影响 ,采用了四水平四

因素 L

) 正交实验。根据正交实验结果和极差分

析 ,对于 COD

去除率显著性 :AK 试剂投加量和气水

比的影响最显著 ,反应温度次之 ,反应时间居第三 ;最
佳工艺参数为 :AK试剂加量 20 mg

ΠL ,气水比 10∶1 ,反

应温度 25～35 ℃,反应时间 40 min 。最佳组合条件
下 ,COD

去除率可达 87

11 % ,出水 COD

< 100 mg

ΠL 。

5 　结论

(1) 实验初步分析膜化学反应器处理造纸废水的

各影响因素及其应用于造纸废水深度处理的可行性。

(2) 正交实验表明最佳工艺参数为 :AK 试剂加量

20 mg

ΠL ,气水比10∶1 ,反应温度25～35 ℃,反应时间

环　境　工　程

2004

年

月第

卷第

期