关于芬顿反应提高可生化性

关于芬顿反应提高可生化性

关于芬顿反应可以提高废水可生化性，见过两种解释。第一种，“能无选择性与废水中的有机物进行反应，破坏其原本结构以对其降解或矿化。”。还有提高可生化性的第二种解释：“降低废水对污泥的抑制性，从而提高可生化性。”

第一种解释可以回答一个疑问：“羟基自由基不是无差别氧化的吗？有没有可能在芬顿反应时，把容易降解的BOD都氧化完了，只留下难降解的有机物，这样B/C不是反而降低了吗？”。对此，可以假设亚铁离子在水中是均匀分布的，双氧水分子进入废水后，在搅拌的作用下可以瞬间混合均匀，反应器内部各点产生羟基自由基的概率是一致的。有机物分子被无差别攻击后，虽然存在降解速率快慢的差异，但整体的分子结构“复杂度”和处理难度是降低的。

不过还有第二种情况，有些物质可以“穿透”羟基自由基的攻击，在芬顿反应过程中幸存下来。而它们对废水的可生化性可能起着重要作用。下面这个图是最近一组BOD的测试结果，对数据进行了一些简化。

由于机器量程的限制，测试前预估BOD不能大于4000mg/L,因此原水一万多的COD需要稀释3倍进行测定。这是第一个细节。如果原水中存在抑制物质，那么稀释3倍就改变了水中物质的浓度，降低了废水“毒性”。而且相应地，芬顿出水对比实验也应该在同样的稀释倍数下进行。

实际测试时，虽然忽视了这个细节，但对于芬顿出水还是设定了两个不同的组。一组不进行稀释直接测定，一组稀释2倍后进行测定。

从曲线中可以看出，稀释3倍后的原水在进行BOD测定时，存在一个明显的适应期，前2d的数值一直都是0,直到第3d,才开始进入降解阶段，最终B/C略大于0.1（测试只进行了5d，所以没有继续收集之后的数据）。而第二组没有经过稀释的芬顿出水，测试期间数值一直都是0，直到第5d结束前才稍微有了一点点数据。这一组相当于原水经过芬顿后直接进入BOD降解测试，其可生化性反而低于直接将原水稀释3倍。（需要注意，单次BOD检测并不代表严格的结果，这里只是在数据有效的前提下进行一些分析。）有意思的是，早些时候也是对这股原水进行过测定，当时的B/C是0.3，不过采取的稀释倍数的4倍。如果数据是有效的，那就说明不同的稀释倍数对于该废水的生化性影响比较大。

第三组数据也值得注意一下，虽然仅仅只是对芬顿出水稀释了2倍，但最终测定的B/C可以达到0.7左右。这个差异就非常明显了。

这里有一个细节，就是BOD测试时使用的接种液，是仪器厂家附带的菌种粉末。每次测定前一天，先用营养液激活，然后用滤纸过滤后取一定数量的滤液进行接种。相当于用相对固定的几个未经驯化的菌种对废水进行好氧降解性评估。

结合以上分析，可以看出对于该原水，芬顿反应并不能完全消除抑制性，但可以降低回流稀释需要的水量。同时也说明，废水中存在一种物质，它的浓度对微生物活性影响比较大，以至于每降低或增加一个梯度，废水的可生化性都会发生比较明显的变化。

参考资料：

[1]《工业废水难降解有机物深度处理技术与设计综述》