Fenton试剂氧化-混凝深度处理焦化废水的试验
Fenton试剂处理焦化废水的试验方案
Fenton试剂处理焦化废水的试验方案翟佳萍广西柳州职业技术学院，545006冶金行业是我国污染排放的超级大户，而焦化废水又是冶金行业最大的污染源之一，一直是我国冶金企业招标政关的难题[1][2]，如何处理这些废水受到当前环境界和工业界的关注[3，4]。
在我国，焦化废水的处理主要采用预处理加生化处理的方法[5]，存在的主要问题是：生化处理效率很低，大多数焦化废水生化处理后未能达标，其出水COD仍在250-800mg/L[1]。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后进行生物脱酚二次处理。
但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标[6][7-9]。
针对这种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究工作，找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。
这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类[6、8、10]。
在众多AOPS技术中，Fenton法以其简单，快速，可产生絮凝等优点而倍受人们青睐[11-13]，本实验用Fenton对焦化废水生化后出水进行深度处理，以寻求一种焦化废水的高级处理技术。
[1][14]1 试验废水来源，试验仪器和方法1.1试验废水来源试验废水取自焦化公司生化后二沉池出水，主要污染物指标见表1。
表1 焦化废水主要污染物指标污染物指标COD/(mg/L) 600-800浊度/NFU 100-150色度/倍650-1200水温/℃40左右1.2试验仪器与方法试验仪器：万用电炉、恒温水浴锅、pH计、恒温磁力搅拌器、分光光度计、自动升降搅拌器[15]。
试验方法：取一定量废水于烧杯中，调节pH值。
放置在恒温水浴中加热至社顶温度，根据所需要添加的试剂量投加药品，并开始计时。
反应一段时间后，家Ca（OH）2调节pH至碱性，终止反应，提取滤液测定COD、色度，浊度。
2讨论2.1Fenton试剂氧化最佳条件2.1.1H2O2浓度的影响在初始pH=3，投加Fe2+质量浓度为200mg/L，反应温度40℃，处理时间为30min的条件下[16]，考察H2O2浓度对COD、色度、浊度去除率的影响，结果如图1：由图1可知，随着H2O2浓度的增加，COD去除率逐渐上升。
Fenton法处理焦化废水的试验研究
ｄ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｄ ｅ ｅ ｐ ｌ ｙ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ＣＯＤ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｌ ｙ ｄ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ
ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｄ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｔ ｏ ３ ． ５ ， ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｈ２ ０２ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｆ ｅ Ｓ Ｏ４ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ． Ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ
本 趋 于 稳 定 。结 论 利 用 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ试 弃 ３ 处理 对焦化 废 水进行 深度 处 理时 ， Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ药 卉 ３ 投 加 比
与ｃ ｏＤ 去 除 率 的 关联 曲线 为 ” Ｍ” 型； 药 剂 最佳 投 加 摩 尔比有 两个 区 间 ， 即Ｃ ＯＤ： Ｈ２ Ｏ ： Ｆ ｅ Ｓ Ｏ ＝１ ： ４ ： ２ ． ５ － ３和 １ ： ４ ： ４ — ４ ． ５区间 ， 应 避 开效果 不理 想 的 １ ： ４ ： ３ ￣ ４ ； 从技 术 经济 角度 考虑 ， 最
第３ １卷 第 ５期
２ ０１ ７年 １ ０ 月
能 源 环 境 保 护
Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖ０ ｌ 。 ３ １ ． ＮＯ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ， ２ ０ １ ７
Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ法处理焦化废水 的试验研究
文 献标识 码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ６ — ８ ７ ５ ９ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ — ０ ０ １ ２ — ０ ３
Fenton氧化_SBR工艺处理化工废水的实验研究
PAM (m l)
4
4. 5
5
5. 5
6
原水 COD /mg. L - 1 raw water
6258
出水 COD /mg. L - 1 p roduct water
1400
1490
1389
1257
1572
由表 4可见 ,絮凝剂 PAM 的加入量在 4～6mL 范围内都能获得较好的废水处理效果 ; PAM 的加入量 为 5. 5mL时 , COD 去除率达到 75% ～80%。 2. 2 SBR 工艺实验
山东农业大学学报 J ou rnal of Shandong
(自然科学版 ) , 2007, 38 (3) : 407 Agricultural University (Natural Science)
4 10
Fenton氧化 —SBR工艺处理化工废水的实验研究 3
Abstract: This paper reveals what happens when Fenton reagent oxidation———SBR was used in Chem ical indus2 try wastewater treatment . The result of Fenton reagent oxidation show s that when initial pH was 4, term inal pH was 6, blending time was one hour, duration was 5 hours, in addition to 0. 5mL H2 O2 , 6mL Fe2 + , 5. 5mL PAM , COD removal rate could 75% ～80%. After SBR treatment, the COD was about 800 mg /L , which m eans it meets requirements of third level of national wastewater treatment and could be allowed to be discharged into the second level wastewater disposal p lant. Aeration time could be controlled under app roximately 4 hours. Key words: Fenton reagent; SBR; Chem ical industry wastewater; Aeration time
fenton氧化深度处理焦化废水的研究
fenton氧化深度处理焦化废水的研究摘要：采用Fenton氧化工艺对焦化废水生化出水进行深度处理研究，考察反应时间、药剂投加量、pH、反应温度等不同影响因素条件下的处理效果和特点，这对工程实际操作具有较强的理论指导意义。
关键词：fenton氧化; 焦化废水; 技术研究前言：染料废水具有水质水量变化大、有机物含量高、成分复杂、色度大、毒性强、可生化性差等特点，单纯靠生物处理方法其各项污染指标（尤其是有机物）难以达到排放标准，必须进行深度处理[1]。
据ETAD（染料工业生态及毒理协会）调查统计在染料的生产和使用过程中约有10%的染料以废水的形式流失到水体中[2]据此估算我国每年大约有20000t的成品染料以废水形式流失到水体中。
染料废水一直是国内外难处理的工业废水之一，我国已将染料废水的治理列为环境保护工作的重点。
Fenton试剂是Fe2+和H2O2 的复合，Fe2+ 可催化H2O2 产生强氧化性羟基自由基和其它自由基中产物，自由基能够氧化染料中的共轭发色体，使之变成无色的有机分子从而脱色[3]尤其是对大分子有机物有很高的去除率，它可将大分子有机物氧化成为小分子有机物，而Fe 则主要起催化剂的作用[1 实验部分1.1 主要实验仪器和材料专用COD 消解加热器和专用消解管（酸性重铬酸钾氧化法，美国HACH 公司）；pH-201 型pH计（意大利HANNA 公司）。
实验水样：实验中采用废水为某焦化厂A2/O 工艺的生化出水，该水样水质呈深褐色，有强烈的刺鼻气味，pH 为 6.5~7.5。
由于该某焦化厂生化出水COD 波动较大，实验中通过稀释的方法将实验水样的COD 控制在200~300 mg/L。
实验试剂及设备：FeSO4·7H2O、H2O2（浓度为30%）、KMnO4溶液（0.01 mol/L）MnSO4（100 g/L）。
所有试剂均为分析纯，利用去离子水配制。
MY-3000型搅拌机和恒温水浴锅。
Fenton化学氧化法深度处理精细化工废水
Fenton化学氧化法深度处理精细化工废水摘要：根据某精细化工厂的废水经过长时间的厌氧-好氧生化处理，难以进一步生物降解的特点，采用Fenton试剂进行高级氧化处理。
通过实验探讨了不同的H2O2和Fe2+浓度、反应时间、pH等因素对二级生化出水COD去除率的影响。
在H2O2投加量为18mmol/L，FeSO4·7H2O投加量为12mmol/L，反应时间1.5h，废水的pH=4的条件下，二级生化出水的COD去除率达到82.61%，降到100mg/L以内，达到国家一级排放标准。
关键词：精细化工废水；Fenton试剂；深度处理；难生物降解精细化工废水成分复杂，除了含有表面活性剂和其乳化所携带的胶体污染物外，还含有助剂、漂白剂和油类物质等。
该类废水经过常规的厌氧-好氧生物处理以后，出水仍然无法达标排放，而且二级生化出水所含的污染物大都为难以生物降解的有机物，因此采用Fenton试剂对其进行高级氧化处理。
Fenton试剂法具有处理效果好、反应物易得、无需复杂设备、对后续的处理无毒害作用且对环境友好等优点，特别适用于提高难降解有机物的可生化性[1]。
目前Fenton试剂法已经逐渐应用于染料、制浆造纸、日化、农药等废水处理工程中，具有很好的应用前景[2-5]。
Fenton试剂催化分解产生·OH具有极强的氧化能力，进攻有机分子并使其矿化为CO2、H2O和无机分子[6]，特别适用于难生物降解有机物的深度处理。
本试验对Fenton试剂深度处理该日化废水进行初步研究，取得了较好的效果，使难降解有机物得到了进一步氧化处理，废水最终达标排放。
本研究为开发一种精细化工废水深度处理技术提供了实验和应用基础，对其他含有难生物降解有机物的废水深度处理具有一定的借鉴意义。
1试验部分1.1试剂和废水双氧水（30%）、绿矾（七水硫酸亚铁）、氢氧化钠、浓硫酸均为分析纯；废水水样为广州某精细化工厂二级生化出水：COD约为230mg/L，pH值为7.6。
混凝-Fenton法深度处理焦化废水
43CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY2017.11聚焦水污染防治Focus on Water Pollution Prevention and control混凝-Fenton法深度处理焦化废水杨旭（武汉景弘环保科技股份有限公司，武汉 430000）摘 要：以经A 2/O生化法处理后的焦化废水为研究对象，采用混凝-Fenton法对其进行深度处理。
确定了聚合硫酸铁等铁盐处理焦化废水的最佳投药量和pH值，讨论了影响其混凝效果的主要因素。
处理后出水的COD去除率达40%以上。
混凝剂处理焦化生化外排水中的难降解有机物，COD去除率只有40%左右。
但经过Fenton试剂氧化后，去除率可达到70%左右，外排水达到国家排放标准。
关键词：焦化废水；混凝；Fenton试剂中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2017）11-0043-031 实验目的焦化废水经A 2/O生化法处理后，尚含有大量的生物难降解有机物，COD和色度仍然较高。
为了解决焦化废水现有处理工艺中的上述问题，本文以武汉钢铁集团焦化厂生化外排水为研究对象，研究了以下课题：1）混凝处理降低焦化废水中COD值的研究。
主要研究以铝盐和铁盐作为混凝剂，在不同的投加量、搅拌时间、pH值等条件下，对比外排水样的COD和NH 3-N的处理效果，找出最佳方案。
2）在混凝处理最佳方案的基础上，试投加Fenton试剂，进行深度处理。
本实验力求通过以上研究，找出最佳方案，并通过调整工艺参数使武钢焦化厂的生化外排水COD值能够达到国家标准后排放。
2 混凝实验2.1 各种混凝剂初步处理效果比较取水样200mL， 在加入混凝剂后，置于六联实验搅拌器快速搅拌。
搅拌方案参考文献[１]。
以200r/min的速度快速搅拌1min，60r/min的速度慢速搅拌30min，静止沉淀30min后直接取样分析测定水样COD和氨氮。
芬顿试剂氧化工艺深度处理焦化废水及其出水水质研究
第36卷第1期2021 年 1 月煤 质 技 术COAL QUALITY TECHNOLOGYVol. 36 Nv. 1Jan. 2421移动阅读张先，刘熙璘，花昱伉，等.芬顿试剂氧化工艺深度处理焦化废水及其出水水质研究7].煤质技术，2021,36 (1) : 43-48.ZHANG X —n , LIT Xi —n , HUA YuUanq , et al. Advanced treatmext oh codinq waste w ater by Fextoo reayext oxidadooprocess ad —s effluext characteristics [J. Coal QuU —y 丁10——/, 2021 , 36 (1) ： 43-46.芬顿试剂氧化工艺深度处理焦化废水及其出水水质研究张先52 ,刘熙瞞2 ,花昱伉2 ,杨瑜2 ,余慧君2 ,王建兵2（1.内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特25251； 2.中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京 50083）摘要：高级氧化和生化处理联用工艺可去除焦化废水生化工艺出水中的有机物，使出水达到排放标准。
采用不同的芬顿（Fenton ）试剂氧化法对焦化废水生化工艺出水进行深度处理，使用Zahn-WeXens 测试对出水可生化进行评价，并利用光谱分析法研究氧化后溶解性有机物的特性。
结果表明：在初始pH 为5时，紫外Fentoo 试剂氧化法比传统Fen t oo 试剂氧化法和非均相Fentoo 法具有更优的化学需氧量（COD ）降解去除效果和生化性改善效果，反应66 m —后COD 去除率为72%。
Zahn-WeXens 测试显示，紫外Fentoo 试剂氧化处理30 min 后采用生化处理工艺能实现 废水COD 指标达到排放标准的目标，且处理费用相对较低。
经过紫外Fentoo 试剂氧化，废水中分子量小于1 kDa 的有机物总有机碳（TOC ）占比从58%增至76% ,疏水性有机物含量从71 %降至29% 0废水中疏水大分子有机物向亲水小分子有机物的转化是废水可生化性提高的重要原因。
Fenton氧化_混凝法处理印染废水的实验研究
2010 International Conference on Remote Sensing (ICRS)978-1-4244-8729-5/10/$26.00 ©2010 IEEE ICRS2010A study on fenton oxidation/coagulation process fortreatment of printing and dyeing wastewaterChen Wen-songFaculty of Environmental Science and EngineeringGuangdong University of Technology Guangzhou,Guangdong, 510006, Chinachenws@Lin Hua-shiFaculty of Environmental Science and EngineeringGuangdong University of Technology Guangzhou,Guangdong, 510006, Chinawww53991@Abstract —Treatment of 3 kinds of simulated wastewater containing different dyes and actual printing and dyeing wastewater by Fenton oxidation—coagulation process was studied. The results showed that treatment of dye wastewater with complicated composition by Fenton oxidation—coagulation process was very effective. The effect of Fenton oxidation—coagulation process was greatly affected by pH value. The suitable pH value is 4-6. The suitable amount of Fe 2+, H 2O 2 and PAM depends on concentration of the pollutant. It should be determined by experiment before treatment of wastewater. The results of treatment of actual printing and dyeing wastewater were satisfied and the removal rates of COD Cr and chromaticity were 84% and 95% respectively. It is good effect, low cost and simply operation to treat printing and dyeing wastewater by Fenton oxidation—coagulation process. Therefore it is worth spreading.Keywords- Fenton’s reagent; coagulation; Fenton oxidation—coagulation process; printing and dyeing wastewaterFenton 氧化/混凝法处理印染废水的实验研究陈文松1，林华实2广东工业大学环境科学与工程学院，广州，中国，5100061. chenws@,2. www53991@【摘要】研究了低剂量Fenton 氧化—混凝法对3种不同模拟水样和实际印染废水的处理效果。
芬顿氧化_混凝协同处理焦化废水生物出水的研究_左晨燕
１ 焦化废水的治理现状焦化废水是在炼焦过程中产生的一种高ＣＯＤ、高氨氮、难降解的有机含酚废水，如果直接排放，对环境的污染十分严重。
我国是煤炭生产大国，焦炭产业一直在我国占有相当重要的地位，焦化废水的处理研究也已经进行了几十年，但由于其成分复杂，杂环及多环类物质含量多、毒性大［１］，以及国家对焦化废水排放水质的要求进一步提高，焦化废水的达标排放问题一直没有得到有效解决。
我国现有的焦化废水处理技术主要是采用传统的Ａ／Ｏ或Ａ／Ａ／Ｏ生物处理法结合混凝沉淀或者活性炭吸附等后续处理法。
各类研究表明，即使生物处理最大限度地发挥作用，也很难实现焦化废水的稳定达标排放，故有效的后续处理技术是焦化废水处理过程中关键的组成部分。
本研究对Ｆｅｎｔｏｎ氧化／混凝协同处理焦化废水生物处理出水的效果进行了研究，提出了推荐的反应条件和处理效果，并从机理上进行了探讨；进行了初步的经济评价，以期能为焦化废水的达标排放提供技术支持。
２ 试验内容２．１ 水样来源焦化废水取自首钢焦化厂预处理（蒸氨脱酚）之后的焦化废水，经实验室搭建的生化处理系统（Ａ／Ａ／Ｏ）之后的出水作为本试验所用水样（表１）。
表１ 实验水样的水质指标 国家标准采用ＧＢ ８９７８—１９９６中二级排放标准由表１可以看出，经过本试验的生物处理后，氨氮已经达到污水排放的二级标准，后续处理主要是解决ＣＯＤ和色度的达标排放问题。
２．２ 试验方式２．２．１ 主要试剂ＦｅＳＯ４（北京化学试剂公司，分析纯）；Ｈ２Ｏ２（北京化学试剂公司，３０％）；聚丙烯酰胺（北京化学试剂公司，ＭＷ３００万，分析纯）。
２．２．２ 试验方法芬顿氧化／混凝协同处理焦化废水生物出水的研究＊Study on Fenton Oxidation Cooperated with Coagulation ofBiologically Treated Coking Wastewater左晨燕 何 苗 张彭义 黄 霞 赵文涛（清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室，北京 １０００８４）摘 要 本文对Ｆｅｎｔｏｎ（芬顿）氧化／混凝协同处理焦化废水生物出水的方法进行了全面的研究，在综合考虑经济性和去除效果的前提下，提出了反应的最佳条件。
标准Fenton氧化处理化工厂实验室有机废水的研究
标准Fenton氧化处理化工厂实验室有机废水的研究标准Fenton氧化处理化工厂实验室有机废水的研究导言：随着化工工业的发展，化工厂实验室产生的有机废水成为环境污染的一大问题。
有机废水中含有各种有毒有害物质，对水体和生态环境造成严重危害。
因此，有效处理实验室有机废水具有重要的实践意义。
Fenton氧化法作为一种高效的废水处理技术，已被广泛应用于工业实践中。
本文旨在使用标准Fenton氧化法对化工厂实验室有机废水进行处理，并对处理效果进行研究与探讨。
第一章理论知识介绍1.1 Fenton氧化法Fenton氧化法是一种强氧化剂过氧化氢和过量的Fe(Ⅱ)作用于废水中有机物的氧化反应。
Fenton反应中，过氧化氢在酸性条件下和Fe(Ⅱ)催化剂反应生成氢氧自由基，氢氧自由基进一步与废水中的有机物发生反应，从而将有机废水中的有机物氧化分解为无害的物质。
1.2 Fenton氧化剂配方标准的Fenton氧化剂配方中包括50mL的30%过氧化氢溶液和5mL的0.1 M FeSO4溶液。
该配方是经过实践验证的，可以有效地将有机物氧化分解为无害物质。
第二章实验设计与方法2.1 实验目标本实验的目标是使用标准的Fenton氧化法处理化工厂实验室有机废水，并评估处理效果。
2.2 实验装置实验装置包括玻璃反应釜、搅拌器、温度控制仪和气体排放系统。
2.3 实验步骤1) 收集化工厂实验室有机废水样品，并记录样品的基本信息，如pH值、COD浓度等。
2) 根据实验需求调整Fenton氧化剂配方，并将其加入到反应釜中。
3) 将化工厂实验室有机废水样品注入到反应釜中，并通过搅拌器混合均匀。
4) 开启温度控制仪，将反应温度控制在40°C。
5) 根据实验时间要求，将Fenton氧化反应维持一定时间。
6) 实验结束后，取样进行COD测定，评估Fenton氧化处理的效果。
第三章实验结果与讨论3.1 实验结果呈现根据实验数据，通过Fenton氧化法处理化工厂实验室有机废水，COD浓度明显降低，并达到环境排放标准。
Fenton试剂氧化法处理焦化废水SBR出水的研究
关 键 词 ：ｅｔｎ 焦化 废 水 ； 水 处理 Ｆｎ ； ｏ 废 中图 分 类 号 ： ７ ３ Ｘ ０ 文献 标 识 码 ： Ａ
焦 化 废 水 是 焦 化 厂 在 焦 炭 炼 制 、煤 气 净 化 及 产 品 同收 过 程
ａ ， ｒ ｎ 之后静 置氧化 ４ｈ 取上清液 测定 Ｃ Ｄ ｉ ， Ｏ 。值 ， 考察 不 同 Ｈ２ ０ 投加量对 Ｃ Ｄ Ｏ 。的去除效果。 （ ）ｅＯ －Ｈ： ２ Ｆ Ｓ ４７ Ｏ投加量对废 水 Ｃ Ｄ 去除效果的影响。 Ｏ 。 取水 样 ３ ０ｍ ０ Ｌ于 ５ ０ｍＬ烧杯 巾 ，涮节 ｐ ０ Ｈ值为 ３ ，加入 Ｏ５ｍ ． Ｌ的 Ｈ ，然后分别投加 ０ ３ｇ００ ，． ｇ０２ｇ０３ ，． ｇ０ 、 ２ ． ，． ｇ０１ ，． ，．ｇ０４ 、． ｇ ０ ５ ５ １ 、． ｇ的 ＦＳ ７ ２ 搅 拌 （２ ｍ ｎ ３ ｉ 后 ， 置 氧 化 ．ｇ１ ０ ５ ｅ Ｏ ・Ｈ Ｏ． １Ｏｒ ｉ）０ｍ ｒ ／ ａ 静
研 究 和 应 用 受 到 了 比较 广 泛 的 ｌ 注 － 。Ｆ ｎ ｎ 剂 （ Ｈ ＋ 芙 １ ｅｔ 试 ｏ 即
Ｆ Ｓ ４７ ２ 搅拌 （ ２ ｍｎ ３ ｉ ， ｅ０ ＂Ｈ０， １０ｄ ｉ）０ｍｎ后 静置 氧化 ４ｈ 取上清液 ， 测定 Ｃ Ｄ Ｏ ０值 ， 考察不同初始 ｐ Ｈ值对 Ｃ Ｄ＝ Ｏ （的去除效果 。 ｒ
处理 ， 考察 了试剂投 加量、Ｈ值及 静置氧化时间对处理效 果的影响。结果表明 ， ２ ｐ ３ － ＂ＨＯ
投 加 量 为 １ ７ｍ ． ＵＬ，ｅ ・Ｈ０投 加 量 为 １ ７ Ｌ ｐ 为 ６５ 静 置 氧 化 时 间 为 ４ｈ时 ， ６ Ｆ ７ ２ ． ，Ｈ ６ ．，
Ｆ ｎ ｎ氧 化 达 到 最 佳 处 理 效 果 ， Ｏ ｃ ４ １ ５ １ 降 至 ２６７ ８Ｉ ／ ，去 除 率 为 ｅｔ ｏ Ｃ Ｄｒ 从 ８ ． ２Ｉ １ １ ４ ． １ Ｌ ５ Ｉ ｇ
Fenton氧化_混凝协同处理焦化废水生物出水的研究_左晨燕
Fenton 氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的研究左晨燕,何苗,张彭义,黄霞,赵文涛(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100084)摘要:对F enton 氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的方法进行了研究,在综合考虑经济性和去除效果的前提下,提出了反应的最佳条件:H 2O 2投加量为220mg/L,Fe 2+投加量为180mg/L,聚丙烯酰胺投加量为4 5mg /L ,反应时间为0 5h,pH =7.最终CO D 去除率可达44 5%,色度可以降为35倍,出水符合国家污水排放二级标准.同时,通过分析分子量分布和小分子有机物组成,揭示了F enton 氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的污染物变化规律.结果表明焦化废水经过Fento n 氧化/混凝协同处理后,其出水可达到国家二级排放标准,并且处理成本相对较低,具有实际应用的前景.关键词:焦化废水;Fenton 氧化/混凝协同;分子量分布;全分析中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2006)11-2201-05收稿日期:2005-04-08;修订日期:2005-12-02基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA601250)作者简介:左晨燕(1980~),女,硕士研究生,主要研究方向为焦化废水处理技术,E -mai l:zuochenyan 98@Study on Fenton Oxidation Cooperated with Coagulation of Biologically Treated Coking WastewaterZU O Chen -yan,H E Miao,ZHANG Peng -y i,H UANG Xia,ZHAO Wen -tao(State K ey Joint L aboratory of Environment Simulat ion and Pollution Contr ol,Department o f Envir onmental Science and Engineer ing T singhua U niv ersity,Beijing 100084,China)Abstract:T he method of F enton ox idatio n cooperated with coagulatio n for biologically treated coking wastewater w as conducted.Based on both of the remov al performance and the o perating costs,optimal reaction co ndition was pro posed.Operating at H 2O 2concentr at ion 220mg/L,Fe 2+concentration 180mg /L ,PA M concentr at ion 4 5mg/L ,r eaction t ime 0 5h and pH =7,about 44 5%of COD was r emoved and chroma reached 35.In addition,throug h analyzing of the chang es of molecular weight distribution and const itute of organic compounds in effluent,the pollutant transformation rule was put forward.T he result shows that t he effluent t reated by Fenton ox idation cooperated w ith coagulation can reach the wastewater secondary dischar ge standard,and the operation costs are acceptable.T his implies that the technique o f F enton o xidat ion cooperated with coagulation has promising in practice.Key words:coking wastewater;F enton ox idation cooperated wit h coag ulation;distr ibution of molecular weig ht;analyzing of organic compounds constitute焦化废水是在炼焦过程中产生的一种高COD 、高氨氮、难降解的有机含酚废水,如果直接排放,对环境的污染十分严重[1,2].我国现有的焦化废水处理技术主要是采用传统的A/O 或A/A/O 生物处理法结合混凝沉淀或者活性炭吸附等后续处理法.各类研究表明,即使生物处理最大限度地发挥作用,也很难实现焦化废水的稳定达标排放,故有效的后续处理技术是焦化废水处理的关键.本文对Fenton 氧化/混凝协同处理焦化废水生物处理出水的效果进行了研究[3,4],提出了推荐的反应条件和处理效果,并从机理上进行了探讨和初步的经济评价,以期能为焦化废水的达标排放提供技术支持.1 材料与方法1.1 水样来源焦化废水取自首钢焦化厂预处理(蒸氨脱酚)之后的焦化废水,经实验室搭建的生化处理系统(A/A/O)之后的出水作为本试验所用水样.水样的主要指标见表1.表1 试验水样的水质指标T able 1 Water quali ty of biologically treated coking w astew ater 项目浓度国家标准1)COD/mg L -1220~270150氨氮/mg L -12~1525色度/倍200~300801)采用GB 8978-1996中二级排放标准由表1可以看出,经过本试验的生物处理后氨氮已经达到污水排放的二级标准,后续处理主要解决COD 和色度的达标排放问题.1.2 试验方式1.2.1 主要试剂第27卷第11期2006年11月环 境 科 学ENVIRONMENTAL SCIENCEVol.27,N o.11Nov.,2006FeSO4(北京化学试剂公司,分析纯);H2O2(北京化学试剂公司,30%);聚丙烯酰胺(北京化学试剂公司,MW300 104,分析纯).1.2.2 试验方法(1)Fenton氧化/混凝协同试验 在混凝反应器中投加不同量的Fenton试剂,用电动搅拌器搅拌5min后静置澄清,控制反应时间,取上清液进行COD、色度和全分析;混凝协同试验中,先加入Fenton试剂并搅拌,4min后加入絮凝剂聚丙烯酰胺并持续搅拌5min,其他同Fenton氧化试验.(2)分子量分布试验[5,6] 采用超滤膜分级过滤的方法.取一定量废水先用0 45 m滤膜过滤,之后依次通过截留相对分子质量为5 104、3 104、1 104、6 103、4 103、2 103、1 103、5 102的平片超滤膜,压力驱动为高纯氮气,压力为0 2MPa,每一级滤液一部分用于测定COD,另一部分用作下一级滤膜过滤.1.2.3 分析指标及方法COD:采用美国HACH公司的COD快速测定仪和专用测定管(美国HACH公司).色度:采用标准目测比色法(GB11903-89).分子量分布:采用Stirred Cell超滤器(M ILLIPORE公司)和H M系列平片超滤膜(中国科学院上海应用物理研究所).小分子有机物组成全分析,先采用固相萃取浓缩前处理,然后用GC/MS分析.2 结果与讨论2.1 H2O2投加量对COD去除率和色度的影响根据文献[7,8]及初步的探索试验,H2O2和Fe2+投加量分别在200mg/L和160mg/L时,处理效果和经济性都较好.因此本组试验固定Fe2+投加量为160mg/L,进一步研究确定H2O2的最佳投加量.图1显示了当Fe2+投加量为160mg/L,反应时间为0 5h,pH=7时,H2O2投加量对COD去除率和色度的影响.随着H2O2投加量的增大,COD去除率增加,色度降低.当H2O2投加量大于220mg/L 时,COD去除率的增长速度减慢.从经济性和H2O2利用率的角度看,可以选定220m g/L为H2O2的最佳投加量.此时的COD去除率为34%,色度为50倍.2.2 Fe2+投加量对COD去除率和色度的影响本组试验固定H2O2投加量为220mg/L,进一步研究确定Fe2+的最佳投加量.图2显示了当H2O2投加量为220mg/L,反应时间为0 5h,pH=7时,Fe2+投加量对COD去除率和色度的影响.从图2可以看出,Fe2+投加量对COD去除率和色度的影响都较大,COD去除率随Fe2+投加量的增加而呈不断上升的趋势,但当Fe2+投加量大于180mg/L 时,色度略有回升.这可能是由于Fe3+的颜色所导致.故选定180mg/L是Fe2+的最佳投加量,此时COD去除率为36%,色度为50倍.图1 H2O2投加量对CO D去除率和色度的影响Fig.1 Influence of H2O2concentration onth e COD and chroma removal performance图2 Fe2+投加量对COD去除率和色度的影响Fig.2 Influence of Fe2+concentration on theCOD and chroma removal perform ance2.3 聚丙烯酰胺协同作用对COD去除率和色度的影响为了进一步强化Fenton试剂的处理效果.本组试验投加了不同剂量的聚丙烯酰胺.由于H2O2和Fe2+反应可以产生Fe3+,而Fe3+和聚丙烯酰胺正好是焦化废水后续处理中最常用的混凝药剂.因此,理论上投加聚丙烯酰胺可以强化Fenton氧化的处理效果[9].实验结果表明,投加聚丙烯酰胺确实有助于提高COD的去除率和降低色度.图3显示了当H 2O 2投加量为220mg/L,Fe 2+投加量为180mg/L,反应时间为0 5h,pH =7时,聚丙烯酰胺投加量对COD 去除率和色度的影响.从图3可以看出,聚丙烯酰胺投加量对COD 和色度的影响很大,其最佳投加量为4 5mg /L,此时COD 的去除率为44 5%,色度为35倍,出水可以达到国家二级排放标准.图3 聚丙烯酰胺投加量对CO D 去除率和色度的影响Fig.3 Influence of PAM concentration on the CODand chroma rem oval performance2.4 反应时间对COD 去除率和色度的影响图4显示了当H 2O 2投加量为220mg/L,Fe 2+投加量为180mg/L,聚丙烯酰胺投加量为4 5mg/L,pH=7时,反应时间对COD 去除率和色度的影响.从图4可以看出,延长反应时间,可以明显地提高COD 去除率和降低色度.前30min 的反应速度很快,COD 去除率提高也很快,30m in 后,反应速度减慢,但去除率仍在升高.当反应时间为2h 时,COD 的去除率可以达到53%,出水色度可以降至30倍.但综合考虑处理效果和经济性,选择反应时间为30min 是比较合理的.图4 反应时间对CO D 去除率和色度的影响Fig.4 Influence of reaction time on the COD andchroma removal performance2.5 pH 值对COD 去除率和色度的影响有关研究表明,Fenton 试剂在酸性条件下反应速率更快,因为酸性条件下生成羟基自由基的速度更快.因此本组实验研究了不同pH 值条件下,Fenton 氧化和混凝联合处理焦化废水生物出水的效果.图5显示了当H 2O 2投加量为220mg /L,Fe 2+投加量为180mg/L,聚丙烯酰胺投加量为4 5mg/L,反应时间为0 5h 时,pH 值对COD 去除率和色度的影响.从图5可以看出,Fenton 试剂在酸性条件下效果更好,最佳pH 值为3,此时的COD 去除率可以达到58%,色度可以达到30倍.但是在实际工程应用中考虑到经济性,不可能将焦化废水生物出水的pH 值调为3再进行反应.不调节pH 值,即pH=7时,出水已经可以达到国家污水二级排放标准,故本研究推荐实际生产中可以在pH =7的条件下运行.同时,本研究后续都是针对pH =7的反应条件下进行的试验结果分析.图5 pH 值对COD 去除率和色度的影响Fig.5 In fluence of pH on the COD and chroma removal performance2.6 聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺混凝对比试验本试验研究了传统的聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺混凝联合处理焦化废水生物出水的效果[10].试验表明,在聚合硫酸铁的投加量为200mg /L,聚丙烯酰胺投加量为8mg /L 时,COD 和色度的去除效果都达到最佳,其与Fenton/混凝协同处理效果的对比如图6所示.从图6可以看出,Fenton/混凝协同处理对COD 的去除率(44 5%)比传统混凝法(37%)提高了7 5个百分点,而出水色度则明显优于传统混凝法.可见Fenton/混凝协同处理对色度的去除有明显的优势,出水COD 和色度都可稳定达标.2.7 污染物分子量分布的变化为进一步了解Fenton 氧化/混凝协同处理前后物质的变化情况,对水样进行了相对分子质量分布图6 Fenton/混凝与传统混凝法的效果比较Fig.6 Comparison of Fenton oxidation cooperated w ith coagulation an d conventional coagulation 的研究[5].图7显示了焦化废水生物出水经过Fenton氧化/混凝协同处理前后水样的相对分子质量分布情况.表2反映了处理前后分子量的变化情况.可以看出,焦化废水生物出水中小分子量的物质占绝大部分.相对分子质量小于1000的物质占总COD的59 5%,其中小于500的占52%.这些物质都是在前面的生物处理中无法去除的.从表2可见,Fenton氧化/混凝协同处理后出水中大分子物质(>1 104)明显减少,COD的含量从26 7%降为了4 7%,而小分子物质(<1 103)大大增加,COD的含量从59 5%增至82 6%.这说明Fenton试剂跟大分子物质反应,将其氧化断裂成为小分子物质.由此推断Fenton氧化/混凝协同处图7 Fenton氧化/混凝协同处理前后相对分子质量的分布Fi g.7 M olecular w eight distributi on of pollutant treated by Fenton oxidation cooperated w ith coagulati on表2 Fenton氧化/混凝协同处理前后相对分子质量的变化情况/% Table2 Changes in molecular w eight distri bution of pollutanttreated by Fenton oxidation cooperated w ith coagulation/%相对分子质量范围处理前COD分布处理后出水COD分布>1 10426 74 71 104~1 10313 812 8<1 10359 582 6理后出水的可生化性可能会有所提高,这与文献结果一致[2,11~14].从图7中还可以看出,相对分子质量在4 103~1 103之间的物质,处理前后其COD含量从6 9%降为0.这表明Fenton反应中起主要作用的羟基自由基的氧化过程虽然是非选择性,但针对本试验,其与分子量在4 103~1 103之间的物质反应较快,率先将其氧化.2.8 处理后水中小分子有机物的分析为了解Fenton氧化/混凝协同处理后出水中占82 6%的小分子物质的种类和相对含量,将水样做了相对分子质量小于600的有机物分析,结果如表3所示.表3 Fenton氧化/混凝协同处理出水中小分子有机物分析T able3 Analyzing of organic compounds constitute in effluent treated by Fenton oxidati on cooperated w i th coagulation物质面积归一百分比/%物质面积归一百分比/%甲基吡啶2 20二甘醇2 72苯酚19 33正十三烷1 90甲基苯酚51 75正十四烷1 26二甲基苯酚8 68正十五烷1 72其他苯酚类物质1 19正十六烷3 73二甲氧基环己基硅烷2 33正十八烷3 19 面积归一百分比显示了物质的相对含量.从结果可以看出,经Fenton氧化/混凝协同处理后出水中小分子污染物主要是酚类物质,占80 95%,其次为正烷烃类,占11 80%,其它物质仅占7 25%.结合分子量分布试验可以大致推算,酚类和正烷烃类物质占水样中污染物总量的60%以上,由此可以推断,这2类物质大部分是Fenton氧化/混凝协同处理过程中,由Fenton试剂将大分子物质氧化断裂而形成的产物.另外,经Fenton氧化/混凝协同处理后出水中的物质大部分属于易降解物质,故水样在经过处理后其可生化性相对于处理前应该有较大的提高,这与分子量分布试验的结果是吻合的.如果将Fenton 氧化/混凝作为生物处理出水的预处理,后续经过生物处理后最终出水,焦化废水的出水将可以稳定达到国家一级排放标准.3 经济性分析从上述实验结果可知,Fenton氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的推荐反应条件是:H2O2投加量为220mg/L;Fe2+投加量为180mg/L;聚丙烯酰胺投加量为4 5mg/L,反应时间为0 5h,pH=7.最终COD去除率可达44 5%,色度可以降为35倍,出水符合国家污水排放二级标准.显然,采用Fenton试剂/混凝协同处理的方法是非常有效的.目前含量为27 5%的工业用H2O2价格约为2150元/t,FeSO4价格约为500元/t,聚丙烯酰胺价格约为12000元/t.按照上述推荐的投加量计算,达到上述效果时水的药剂费用约为1 8元/t.目前首钢焦化厂的后处理工艺是混凝-陶粒过滤-活性炭吸附,其水处理成本约为3元/t.综上,采用Fenton氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的后处理工艺有一定的应用前景.4 结论(1)Fenton氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的推荐反应条件为:H2O2投加量为220mg/L; Fe2+投加量为180mg/L;聚丙烯酰胺投加量为4 5 mg/L;反应时间为0 5h;pH=7.最终COD去除率可达44 5%,色度可以降为35倍,出水达到国家污水排放二级标准.(2)经Fenton氧化/混凝协同处理后大分子污染物(相对分子质量>5 104)几乎全部去除,小分子污染物(相对分子质量<1 103)大大提高,表明Fenton试剂将大分子物质氧化断裂成小分子物质.而相对分子质量在4 103~1 103范围内的物质完全去除,Fenton试剂对这一分子量范围内物质的反应速率较快.(3)Fenton氧化/混凝协同处理后出水中的小分子污染物苯酚类和正烷烃类物质含量合计达到90%以上,是由生物出水中大分子物质经过Fenton 氧化形成的产物.这2类污染物属易降解物质,如果将Fenton氧化/混凝作为生物处理出水的预处理,后续经过生物处理后最终出水,焦化废水的出水将可以稳定达到国家一级排放标准.(4)Fenton氧化/混凝协同处理焦化废水生物出水的处理成本约为1 8元/t,低于现有焦化厂后处理工艺的处理成本,具有较好的经济性,有一定的应用前景.参考文献:[1]何苗.杂环化合物和多环芳烃生物降解性能的研究[D].北京:清华大学,1995.[2]Guedes A M F M,M adei ra L M P,Boaventura R A R,et al.Fenton oxidation of cork cooking w astew ater overall ki n eticanalysis[J].Water Research,2003,37:3061~3069.[3]M ontserrat P,Francesc T,Jose A G H,e t al.Removal oforganic contam i nants in paper pulp treatment effluents underFenton and photo-Fenton conditions[J].Applied Catalysi s B:Environmental,2002,36:63~74.[4]Park T J,Lee K H,Jung E J,et al.Removal of refractoryorganics and colorin pigment was tew ater w ith Fenton oxidation[J].Water Science and T echnology,1999,39:189~192. [5]Vidal G,Videla S,Diez M C.M olecular w eight dis tribution ofPinus radiata kraft m i ll was tew ater treated by anaerobicdigesti on[J].Bioresource,2001,77(2):183~191.[6]Henning K,Steffes H J,Fakoussa R M.Effects on themolecular wei ght distribution of coa-l derived humic acids studiedby ultrafiltration[J].Fuel Processing T echnology,1997,52:225~237.[7]Kang Y W,H wang K Y.Effects of reaction conditions on theoxidati on efficiency in the Fenton process[J].W ater Research,2000,34(10):2786~2790.[8]Sheng H L,Ch i M L,Horng G L.Operating characteristi csand kineti c studies of s urfactant w astewater treatm ent by Fentonoxidati on[J].Water Research,1999,33(7):1735~1741. [9]Sheng H L,Cho C L.Fenton process for treatment of desizingw astew ater[J].Water Research,1997,31(8):2050~2056.[10]Kim T H,Park C,Yang J,et parison of disperse andreacti ve dye removal s by ch emical coagulati on and Fentonoxidati on[J].Journal of Hazardous M aterials,2004,B112:95~103.[11]Chamarro E,M arco A,Esplugas e of Fenton to improveorganic chemical biodegradabi lity[J].Water Research,2001,35(4):1047~1051.[12]Kyoungphile N,W i lson R,J erome J K.En hanced degradationof polycyclic aromatic hydrocarbons by biodegradation combinedw ith a modified Fenton reaction[J].Chemosphere,2001,45:11~20.[13]Kang N,Lee D S,Yoon J.Kinetic modeli ng of Fentonoxidati on of phenol and monochlorophenols[J].Chemosphere,2002,47:915~924.[14]M ontserrat P,Francesc T,Xavier D,et al.Fenton and photo-Fenton oxidation of textile effluents[J].Water Research,2002,36:2703~2710.。
Fenton氧化／混凝组合法处理焦化废水
问题 。
Ｐ Ｍ； ＋ ２Ｏ 溶液 ；０ ａ Ｈ溶液。 Ａ １ １ Ｓ４ Ｈ ３ ％Ｎ Ｏ
１２ 水样来源 ．
水样来源于邯郸某钢铁厂的焦化废水。
表 １ 焦化废水水质 （ ｇ・ ） ｍ Ｌ
项 ｃ 目 Ｏ Ｄ
酚 Ｃ一 硫 物 Ｎ］Ｎ 色 油 ｐ值 Ｎ 化 Ｈ－ 度 Ｈ
Ｃ ｅ ｉ ｌ ｎｉ ｅ ｈｍ ｃ Ｅ ｇ ｅｒ ａ ｎ
２０ 年 ９月 ０８
文章编号 ： ０ — １ （０８０ ０２ — ３ １ ２ １２ ２０ ）９— ０３ ０ ０ ４
环
境
工
Ｆｎ ｎ ｅｔ 氧化／ ｏ 混凝组合法
处理 焦化 废 水
郑志军， 王奎涛 ， 张炳烛 ， 高金龙
（ 河北 科技大 学 化学与制药工程学院 ， 河北 石 家庄 ００ １） ５０８
反应器中加入不同量 的 Ｆｎ ｎ试剂 ， ｅｔ ｏ 调液体 ｐ Ｈ值 为 ３～ ， ４ 用精密 电动搅拌器搅拌 ， 控制反应温 度及 时间； 混凝协 同试验 中， 在用 Ｆｎ ｎ试剂搅拌 反应 ｅｔ ｏ
性 的羟基 自由基 ， 在水溶液 中与难 降解有机物生 成有机 自由基使之结构破坏 ， 最终氧化分解。
原 水 ５—０ ７—０ １ ２ ５ ２ ０ ２ ０ ３ ７８ 水 质３ ４００ ８ ８ ０ ０ ５ ３ ３ ２ —０ － ０ ０ ０ ０ － ０ ０ ０ ０ ０ ０
１３ 试验方法 ．
Ｆｎ ｎ氧化／ ｅｔ ｏ 混凝试验 ：ｅｔ Ｆｎ ｎ氧化试验 中， ｏ 在
Ｆｎ ｎ试剂 （ ２ ２ Ｆ ） ｅｔ ｏ Ｈ Ｏ ＋ ｅ 作为氧化剂来氧 化处理水中污染物是 目前正在被广泛研究的 ， 它实 质是由 Ｆ 与 Ｈ Ｏ 组成的体 系， ｅ ： 它能生成强氧化
Fenton氧化法-混凝沉淀法预处理煤气化废水
ｆ ｒ ｏ ｍ ０ ． １ ７ ｔ ｏ ０ ． ４ ５ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｉ ｍｐ ｏｖ ｒ ｅ ｓ ｂ ｉ ｏ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｂｉ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｌ ｙ ｎｄ ａ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｎｔ ａ ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ｈ ａ ｒ ｐ ｌ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ
ｏ ｐ ｔ ｉ ｍ ｕ ｍ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｇ ｃ ｌ ａ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｏ Ｄ ｒ ｅ ｍ ｏ ｖ ｌ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ８ ０ ％ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍ ａ ｒ ｅ ｍ ｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ９ ８ ． ５ ％ａ ｎｄ Ｂ ／ Ｃ ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｓｅ ａ ｄ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ Ｃ ＯＤ ａ ｎ ｄ ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ａ ｇ ａ ｓ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｕ ｓ ｅ ｓ ｈｅ ｔ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｌ ｉ ｚ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ａ ｓ ｉ ｔ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ａ ｌ ｇ ａ ｓ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ 。ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ８ ｜ 】ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｆｅ ｃ ｉ ｔ ｖ ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｂ ｉ ｏ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
焦化废水之芬顿试剂氧化法处理煤焦油加工废水
焦化废水之芬顿试剂氧化法处理煤焦油加工废水以焦粉吸附-微波催化-芬顿试剂氧化法深度处理生物系统处理之后的煤焦油加工废水，研究了废水pH值、焦粉用量、FeSO4 加入量、H2O2 加入量、微波功率、微波辐射时间对废水处理效果的影响。
实验结果表明：在废水pH值为5、焦粉加入量为20 g、FeSO4加入量为300 mg/L、H2O2加入量为1 500 mg/L、微波功率为600 W、微波辐射时间为40 min的工艺条件下，废水色度去除率为93.45% ，COD 去除率为86.74% 。
净化出水色度为19.65倍，COD为42.43 mg/L，满足GB16171-2021 炼焦化学工业污染物排放标准中的要求。
并实现了焦粉的合理利用。
煤焦油是炼焦工业的一个重要产品，它是组成极其复杂的混合物，其经物理、化学方法处理后可以得到多种化工产品。
但煤焦油在加工过程中会产生并排放大量浓度高、毒性大工业废水[1]。
其所含有毒有害物质包括氨氮、硫化物、氰化物、酚及酚的同系物、单环或多环芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物，如萘、苯胺、吡啶、喹啉、吲哚、苯并芘、二氮杂苯、氮杂苊、氮杂菲等[2]。
酚类化合物对所有的生物都有毒，多环、杂环芳烃可使人致癌，一般很难生物降解[3]，其中，COD浓度为15～20 g/L，氨氮浓度为2～7 g/L，酚浓度为3～120 g/L，其进入水体后将消耗水体中的溶解氧，破坏水体的生态平衡。
目前，国内外对于煤焦油污水的处理主要采用气浮、吸附除油预处理结合A/O或A2/O等生物处理工艺，处理后水的酚、氰含量基本达标。
但生物处理后的废水色度高，含有大量难降解有机物质[4，5]，其COD不能达到国家规定的排放标准(COD≤80 mg /L)[6]。
在不改变主体生物法工艺的情况下，还需要对生物系统的外排水进行深度处理。
本项目以焦粉吸附-微波催化-芬顿试剂氧化法深度处理生物系统处理之后的煤焦油加工废水，焦粉被充分利用，处理后出水可以达到(GB16171-2021)炼焦化学工业污染物排放标准要求，以期为煤焦油加工企业废水的深度处理提供工艺依据。
Fenton试剂深度处理焦化废水的试验研究
焦化废水属于典型的有毒难 降解 有机废 水 ，含有 浓度很 高 的氨氮 、酚 、氰 、吡啶 、喹啉等有毒有 害污 染物 ，成 分极其 复 杂 ，污染 物浓度高 ，毒性强 。
该工 程实例采用 除油 一脱酚 一蒸氨 一生 物处理工 艺处理煤 气 废水 ，经 过二 级生化处 理以后 ，大部分 污染 物质得 到去除 ，但 某些悬 浮物颗粒微小 、浓度低 、残余 的溶 解性有 机物难 于继续 被生 物氧化 ，即生化 出水 后的 酚、氰化 物 、硫化 物和 ＢＯＤ 等 指标 基本 达标 ，但 ＣＯＤ却仍难达标 ，可生 化性 差。近年来 ，随 着水 资源 短缺 和环境 污染等问题 的 日益严峻 ，企 业废水需 要实 现分质 回用 和趋零 排放。因此 ，对常规生化 处理 后的工业 废水 进行深度处理并 回用已十分迫切 Ｊ。
Hale Waihona Puke 摘 要 ：以某煤焦集 团二沉 池出水为研究对象 ，采用小试烧 杯实验 ，考察 了 Ｆｅｎｔｏｎ试剂氧 化法深度处 理焦 化废 水 的效 果及 其影响因素。结果表明 ，进水 ＣＯＤ为 ２６０ ｍｇ／Ｌ，最佳试验条件为 ：室温 ２５℃ ，Ｈ Ｏ 投加量为 ３３３ ｍｇ／Ｌ，Ｆｅ。 投加量为 ２００ ｍｇ／Ｌ， 初始 ｐＨ为 ３，反应 时 间为 ６０ ｒ ａｉｎ；在 最 佳 试 验 条件 下 ，出 水 ＣＯＤ为 ５７．７２ ｍｇ／Ｌ，可 达 到《炼 焦 化 学 工业 污染 物 排 放 标 准 》 （ＧＢ １６１７１—２０１２）和《工业循环冷却水处理设计规范 》（ＧＢ５００５０—２００７）的要求 。
铁碳芬顿_混凝沉淀法处理焦化废水试验研究
２ 结 果 与 讨 论 ２．１ 正 交 试 验
综合考虑影响铁 碳 微 电 解、Ｆｅｎｔｏｎ 氧 化 以 及 混 凝沉淀效果 的 因 素：初 始 ｐＨ、Ｆｅ／Ｃ、Ｈ２Ｏ２ 投 加 量、 反应时间、反应 温 度、混 凝 ｐＨ 以 及 混 凝 剂 投 加 量。 试验温度为３５ ℃，混凝 ｐＨ 控制为中性。
４
２ ９３４ ０．３４８
３ ２．５ ２
２／１ ８０
５
３ ３０７ ０．２７５
４ ４
０．８ ０．５／１ ４０
４
３ ０９６ ０．２５２
５ ４
１．６ １／１ ８０
５
２ ９９２ ０．３４５
６ ４
２
２／１ ２０
３
３ ２４９ ０．２３８
７ ５
０．８ １／１ ２０
表 ２ 正 交 试 验 因 素 水 平
ｐＨ Ｈ２Ｏ２／ｍＬ／Ｌ Ｆｅ／Ｃ 反应时间／ｍｉｎ ＰＡＭ／ｍｇ／Ｌ
１ ２．５ ０．８
０．５／１
２０
３
２ ４
１．６
１／１
４０
４
３ ５
２
２／１
８０
５
从 表 ３ 可 以 看 出 ，初 始 ｐＨ 对 ＣＯＤＣｒ去 除 率 影 响 最 大 ，然 后 依 次 为 反 应 时 间 、Ｆｅ／Ｃ、Ｈ２Ｏ２ 投 加 量 和 ＰＡＭ 用 量 。 预 处 理 的 最 佳 反 应 条 件 初 步 确 定 为 初始ｐＨ２．５，反应时间４０ｍｉｎ，Ｈ２Ｏ２ 投加量 １．６ｍＬ／Ｌ，Ｆｅ／Ｃ 为１：１，ＰＡＭ 使用量３ｍｇ／Ｌ。 ２．２ 主 要 影 响 因 素 的 优 化 试 验
内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀预处理焦化废水
内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀预处理焦化废水胡绍伟;王飞;陈鹏;王永;徐伟【摘要】采用内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀的化学集成技术预处理焦化废水,优化了各工段的运行参数.实验结果表明:在钢铁铁屑与活性炭的体积比为1:1的条件下,内电解工段的优化参数为进水pH 2.6～3.1、HRT=1.0 h;Fenton氧化工段的优化参数为Fe2+加入量200mg/L、H2O2加入量1 000 mg/L、进水pH 3.0左右、反应时间1.0 h;絮凝沉淀工段的设定参数为进水pH9.5～10.0、聚丙烯酰胺加入量1 mg/L、静置沉降0.5 h.在上述工艺条件下,该集成技术对废水的总COD去除率大于55％,处理后的废水BOD5/COD大于0.28,不添加稀释新水即可进入后续生化处理系统.该工艺占地面积小、系统结构简单、易于工业化,废水预处理成本为4～5元/t.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2014(034)004【总页数】4页(P344-347)【关键词】焦化废水;内电解;芬顿氧化;絮凝沉淀;预处理【作者】胡绍伟;王飞;陈鹏;王永;徐伟【作者单位】鞍钢股份有限公司技术中心,辽宁鞍山114009;鞍钢股份有限公司技术中心,辽宁鞍山114009;鞍钢股份有限公司技术中心,辽宁鞍山114009;鞍钢股份有限公司技术中心,辽宁鞍山114009;鞍钢股份有限公司技术中心,辽宁鞍山114009【正文语种】中文【中图分类】X703.1焦化废水是一种典型的有毒有害且难降解的工业废水，所含污染物不仅浓度较大，且成分十分复杂［1］。
如何提高焦化废水的预处理效果，提高废水的可生化性，减少稀释新水的用量，是目前研究的重点方向。
内电解技术是以颗粒炭、石墨或其他导电惰性物质为阴极，以铁屑为阳极，以电解质起导电作用构成原电池处理废水的电化学工艺［2］。
Fenton氧化技术的原理是H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生强氧化性的·OH，能无选择地将有机物氧化分解［3］。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
法 。
步开发 、 完善其工艺技术 ， 提高处理效果 ， 保证废水 的达标 对
文 章编 号 ：０ ８— ７ ３ ２ １ ）２— ０ １ ０ １０ ３２ （００ ０ ００ — ３
Ｆ ｎｏ ｅ ｔｎ试 剂 氧 化 一混 凝 深 度 处 理 焦 化 废 水 的 试 验
田亚赛 ， 国 军 ， 虹 孙 兴
（ 宁科 技学院 生物医药与化学工程学 院， 辽 辽宁 本溪 １７ ０ ） ０ ４ １ 摘要 ： Ｃ Ｄ、 以 Ｏ 总氰化物为指标 ， 考察 了 Ｆ ｎｏ 剂氧 化法去 除 焦化废 水 中难 降解 有机 物 、 ｅｔｎ试 氰化 物 的条件 ， 并将 自制 的 ＰＡ Ｆ Ｓ用于混凝 处理 ， 小试结果表明 ， 经过 Ｆｎｏ ｅｔ ｎ试剂氧化 一混凝技 术深度 处理的焦化废水 ， 可达到 辽宁省污 水综合排 放标 准
度 …。同时 ， 前期 的试验表明 】Ｆ ｎ ｎ试剂存在 时， ，ｅｔ ｏ 氰化物
可 以通 过 生 成 亚 铁 氰 化 铁 沉 淀有 效 去 除 ， 氰 化 物 的去 除 率 总 达 到 ９ ％ 以上 担 ， ９ 可见 ，ｅｔ Ｆ ｎｏ 剂 氧 化 法 对 焦 化 废 水 中 污 ｎ试 染 物 的去 除 具 有 一 定 的针 对 性 。
范 围 内， 除率 大 于 ９ ％ ， Ｈ＝３时 ， 除 率 最 高。对 于 去 ９ Ｐ 去
Ｃ Ｄ，Ｈ在 ２～ Ｏ ｐ ３范 围 内 ， 除 率 随 ｐ 的 增 大 而 升 高 ；Ｈ ＞ 去 Ｈ ｐ
ｌ 实验 方 法
ＩＩ 仪器圾试 剂 ． 焦化废水 ： 自某焦化厂 ， Ａ ／ 取 经 Ｏ工 艺处理 ， 二沉 池 出 水 。废水 中的相关 污染 物指标 如表 １ 。
１２ 实验方法 ． 取 ４０ ｌ ０ ｍ 水样 （ ０Ｃ） ３ ￣ 于烧 杯 中， １％ 的硫 酸溶液 调 用 ０
本文 以 Ｃ Ｄ、 Ｏ 总氰化物为指标 ， 考察 了 Ｆ ｎｏ ｅｔｎ试剂氧 化 法去除焦化废水 中难 降解有机 物 、 氰化物 的条 件 ， 将 自制 并
Ｐ Ｈ值 ， 依次加入 ２ 的 Ｆ“溶 液 、％ 的 Ｈ ０ ％ ｅ ３ 溶液 ， 再快 速
搅 拌 １ ｉ １０／ ｉ ） 慢 速 搅 拌 ５ ｉ ５ ｒｍ ｎ ， 置 ｍｎ（ ６ ｒｍ ｎ ， ｍ ｎ（ ０／ ｉ ） 静 １ｍ ｎ 分离含氰不溶物 。将清液 ３０ ｌ ０ ｉ， ０ ｍ 继续保温 ，０ ｎ后 ， ４ ｍｉ 用石 灰乳 调 Ｐ Ｈ至 ８～ 加入 １ ％ 的 Ｐ Ａ ９， ０ Ｆ Ｓ溶 液 ， 快速搅拌
第１ ２卷
第 ２期
辽 宁科 技学 院学 报
Ｖ １１ Ｎ ． ｏ．２ ｏ ２
２１ ０ ０年 ６月
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ｉ Ｏ Ｉ Ｇ Ｉ Ｓ ＩＵ Ｅ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｊｎ ２ １ Ｏ Ｒ Ａ ＦＬＡ Ｎ Ｎ Ｎ ＴＴ Ｔ ＦＳ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ ｕ ． ００
而 深 度 处 理 作 为 工 艺 中 一 个 基 本 的 、 立 的 工 艺单 元 ， 一 独 进
（ 哈纳科仪科技有限公司 ） 电热恒 温水浴锅 （ ， 国华 电器有 限
公 司 ） 。
试剂 ： 硫酸 、 硫酸 亚铁 、 氧化 氰 、 过 聚丙 烯 酰胺 ， 氧化 氢
钠 ， 化钙 ， 为分析纯试剂 。 氧 均
的对 焦化废水 具有很好处理效果 的聚合硫 酸铝铁 （ Ｆ Ｓ ＰＡ ）
用 于 混凝 处 理 ， 成 了 Ｆ ｎｏ 剂 氧 化一 混 凝 深 度 处 理 工 形 ｅｔ ｎ试
２ ｉ， ｍｎ加入 Ｐ Ｍ， Ａ 慢速 搅 拌 １ｒｎ 沉 降 １ｒｎ 分析 总 氰 化 ０ ｉ， ａ ０ ｉ， ａ
物 、Ｏ Ｃ Ｄ。
艺， 小试结果表 明， 利用 该工艺处理的焦化废水 ， 能达 到辽 宁 省污水综合排放标 准（ Ｂ １ １２ Ｄ ２ ／ ６７—２０ ） 要求 ， ０ ８ 效果好 。
２ 结 果与讨 论
２ １ ｐｔ ． ｉ对总氰化物及 Ｃ Ｄ去 除率 的影 响 Ｏ ｐ Ｈ对 总氰 化物 、 Ｏ 的去 除效率 有 明显的影 响 （ 图 ＣＤ 如 １ 。对于总氰化物 ，Ｈ增大 ， ） ｐ 其去 除率降低 ， Ｈ在 ２ ５～４ ｐ ．
仪器 ： 电动搅 拌机 （ 六联 国华 电器 有 限公 司）７３Ｇ分 ，２０
要求 ， 方法具有 实用性。
关 键 词 ：ｅｔｎ试 剂 ； 凝 ； 化废 水 ； 度 处理 Ｆ ｎｏ 混 焦 深 中 图 分 类 号 ： ７７ Ｘ ５ 文献标识码 ： Ａ
焦化废水产 生于炼焦 、 煤气 净化 以及化 学品精 致过 程 ， 废水 中含有 酚 、 、 氰 苯系物以及 多环 、 稠环有 机物等几 十种污 染物 ， 污染 物浓度高 ， 毒性大 ， 是典型的难处理废水 ， 目前 ， 焦 化废水普遍采用生物脱氮 （ Ｏ） Ａ ／ 一深度处 理工艺处 理。 由 于废水 中存在生物难降解有机 物， 处理氰化物 的微生 物为 弱 势菌群 ， 过 Ａ ／ 经 Ｏ处 理后 ， 水 的 Ｃ Ｄ、 废 Ｏ 色度 、 总氰 化物 等 指标很难达到国家排放标准 以及更为严格 的地方排放 标准 ，
排放 ， 有实际意义 。 具
Ｆｎｏ ｅｔｎ试剂氧 化法 是 一 种 高级 氧 化 技术 ， 用 Ｈ２ 利 ０、
Ｆ （ ｅ ｔ ｅ Ｆ ｎｏ 剂 ） 酸 性 条 件 下 产 生 具 有 很 强 氧 化 能 力 的 ｎ试 在
・
表 １ 焦 化 废 水 各 污 染 物 指 标
Ｏ 能有效 氧化 废水 中有 机物 ， 降低 废水 的 Ｃ Ｄ和色 Ｈ， 可 Ｏ