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随着现代工业的快速发展,工业废水产量大量增加,生物法处理工业废水产生的工业污泥量也大幅增加。工业污泥成分复杂,难以处理,且处理费用较高,若将污泥随意堆放,易造成环境污染,其处理与处置问题一直颇受国内外关注。本课题以啤酒工业污泥为处理对象,探究超声技术、Fenton氧化技术和超声一Fenton氧化三种技术破解污泥过程中pH值、Fe2+投加量、H202投加量、反应时间、反应温度、超声功率、超声时间等各因素对污泥破解效果的影响,得到三种技术的最佳处理条件,并对破解污泥的效果进行了对比分析,旨在探索破解啤酒工业剩余污泥高效可行的技术方法。实验结果表明:采用Fenton氧化破解啤酒工业污泥,在不投加Fe2+,反应温度为60℃C的条件下,经响应面优化得到污泥破解的最佳条件为:pH=2.1,H202投加量=13g/L,反应时间=82min。采用超声技术破解啤酒工业污泥,得到污泥破解的最适宜条件为:超声功率=100W,超声作用时间=30min。采用超声-Fenton氧化技术破解啤酒工业污泥,在超声频率为40KHz,超声功率为100W的辅助作用下,得到污泥破解的最适宜条件为:不投加Fe2+,pH=3.0,H202的投加量=6g/L,反应时间=30min。实验探讨了超声-Fenton氧化技术破解污泥的协同作用,超声-Fenton氧化技术的破解污泥,破解后SCOD/TCOD值为30.01%,其值大于单独使用超声与单独使用Fenton氧化的效果叠加之和;结合微观与表观效果研究发现超声-Fenton氧化技术破解污泥的效果优于单独使用超声或Fenton氧化方法。超声的空化效应可提高羟基自由基的产率,机械效应可提高体系的传质作用,促进Fenton反应的有效进行;Fenton氧化反应过程中产生的大量氧气使得溶液处于氧饱和状态,可以增强超声的空化作用,体系中的Fe2+离子也能起到一定的催化作用,促进超声波分解水产生羟基自由基,增加体系的氧化能力。本研究结果表明,与单独采用超声或Fenton方法破解啤酒工业污泥相比,采用超声-Fenton氧化技术可大大提高反应效率,缩短反应时间。本研究可为食品工业产生的污泥处理技术研究与工程实际应用提供一定的理论参考依据。