[发明专利]类芬顿法处理餐饮油脂废水试剂投加量的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种类芬顿法处理餐饮油脂废水过程中类芬顿试剂投加量的确定方法——依据废水中污染物的理论化学需氧量确定H₂O₂的投加倍数，再计算投加H₂O₂的体积；然后通过确定Fe对H₂O₂的比值计算投加Fe的质量。从而确定类芬顿试剂（Fe和H₂O₂）的投加量的方法。

背景技术

我国城市餐饮产业以每年10%速度递增，每年要向环境中排放上亿吨的含油脂高浓度有机废水。餐饮油脂废水中的动植物油是乙醇或甘油与脂肪酸形成的化合物，属难生物降解有机物，其任意排放可导致天然水体的富营养化；餐饮油脂废水中含有多种致癌有毒物质，严重危害人体健康。2000年国家环境保护产业协会主持召开的会议中要求各省市重视“餐饮油脂废水净化装置”科研项目的开发迅速组织安排，做好餐饮废水的处理工作。开发新技术治理餐饮废水已成为环境保护的一项重要工作。

目前，对餐饮油脂废水的处理方法主要有重力分离、离心分离、溶剂抽取、气浮、生化、化学、透析法等。进入20世纪90年代，人们又开始使用生物絮凝剂处理含油水，用超声波分离乳化液，用亲油材料吸附油。近几年来，较为风行的还有膜渗透，滤膜被制成板式、管式、空心纤维式。处理含油废水往往是多种方法组合使用。

随着食用植物油提炼工艺的不断改进，特别是精制植物油产量提高，导致植物油脂废水中污染物提高，浓度增高，原先使用的处理工艺已难以满足要求。因此，油脂食品行业迫切需要一种高效率、低价格、低消耗、容易操作的实用的油脂废水处理工艺。

类芬顿试剂是一种以单质铁（Fe）和H₂O₂的结合生成具有高反应活性的羟基自由基·OH来氧化分解水中有机污染物的高级氧化技术，具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点。用类芬顿法处理餐饮油脂废水不但能氧化分解难生物降解的油脂污染物，而且还能形成絮凝沉降作用，处理效果十分明显。而其中类芬顿试剂（Fe和H₂O₂）的投加量直接决定处理效率和成本的高低，目前对类芬顿试剂的投加量尚无相关计算公式，随意性较大，从而不能达到处理效率和成本的最优化。

发明内容

本发明的目的是为餐饮油脂废水类芬顿处理提供一种合适试剂投加量的确定方法。

具体步骤为：

（1）取10 L食堂经隔油池、格栅处理后的外排废水，用质量百分比浓度为30%的盐酸调节pH在4~5，沉淀24小时后取上清液5L采用重铬酸钾法测定原水的有机污染物含量-CODcr；采用测定水中石油类和动植物油类的红外分光光度法国家标准（HJ 637-2012）测定动植物油含量，并将其冷藏在5℃的冰柜里备用。

（2）用5个500mL锥形瓶各取步骤（1）所得的油脂废水250mL，按初始化学需氧量（摩尔数）的0.5倍、1倍、1.5倍、2倍、2.5倍分别投加H₂O₂（质量百分比浓度为30%、密度为1.118g/mL），同时，按双氧水投加量（摩尔数）的0.1倍、0.125倍、0.167倍、0.25倍、0.5倍分别投加Fe粉进行单因素试验；将锥形瓶置于恒温磁力搅拌器上以60r/min转速进行搅拌60分钟，控制反应温度为60℃；反应完成后静沉15 分钟，取上清液测定水样的CODcr、动植物油浓度。

H₂O₂体积和Fe粉质量的换算：

               

式中：V _H2O2——H₂O₂投加量体积，单位mL；

n——投加H₂O₂废水的倍数；

CODcr——废水初始化学需氧量，单位mg/L；

V₀——反应废水量，单位L；

ρ_H2O2——质量百分比浓度为30%的H₂O₂的密度，单位1.118g/ml；

34/16——一分子H₂O₂分解一个O原子，它们原子量的比值；

30%——H₂O₂质量百分比浓度。