Fenton法预处理分子筛制造废水的实验研究

依 靠科技进 步 ，促 进环保 产业发展
针对兴化市环 境保护亟待解决 的问题 ，研究 、开发 工业 ，大力发展环保设备 的制造与加工 。走 出一条具有
或引进无废 、少废 、节水 、节能的新技术 、新工艺 ，筛 兴化 特色的环保 产业发展 之路 。
选 、评价和推广环境保 护适用技术及先进实用 的环保装 备。重点发展污染 治理技 术与设备 ，废纸 、废金属等 的
要： 采用Ｆｎｏ法预处理钛 硅分子筛制造废水， ｅｔ ｎ 通过单因素实验确定其最佳工艺条件： Ｈ４ Ｈ ２ １０ＬＬ ｐ＝， ２ ＝２ｍ／ ， ０
Ｆ Ｓ ７ ＝ ０ ／ ，反应 时间为４ｍ ｎ ｅ Ｏ・ＨＯ ２ ｇＬ ０ ｉ。结果表 明 ，此条件下ｃ Ｄ ０ 去除率可达８ ％ ０。 关键词 ：ｅ ｔｎ 单 因素实验 ； Ｆ ｎ ｏ 法； 钛硅 分子 筛制造废水； 高浓度Ｃ Ｄ Ｏ
５ ｏｕ ： ４Ｉｌｉ ｆ 交ｍｌ 。 Ｃ流 ｍｎ 冁
法 》Ｇ １９ ４ ８ ；ｐ 值测 定采用 酸度计测定法 。 Ｂ １— ９ Ｈ １
１ 实验 方 法 ＿ ２
解 ，既消耗 了部分Ｈ Ｏ ，又抑制 ＹＨ ・ ： Ｏ 的生成 ，使Ｃ Ｄ Ｏ
去除率下降。综上 ，最适合 的Ｈ Ｏ 投加量为１０ Ｌ ２ｍＵ 。
ｗｉｈ Ｆｅ ｔ ｎ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｏ ｒ ｃ ｓ
Ｑ Ｉ ｉｇ ｆ ｇ， Ｕ ａｎ — ｈ ｕ ＺＨＥＮＧ ｉ— ｏ ｇ Ｕ Ｌｎ － ｅｎ Ｗ Ｈｕ ｇｚ ｏ ， Ｌｎ ｈ ｎ
Ｚ Ｍ一 结 构的钛硅分子筛Ｔ 一 由于具有优异 的选择 研究 拟采 用Ｆ ｎｏ 法对分子筛制造废 水进行预处理 ，考 Ｓ ５ Ｓ１ ｅｔｎ
２２ ， 投 加 量 对 Ｃ 去 除率 的 影 响 ． Ｈ Ｏ， ＯＤ
＼ ～
由图２ 可知 ，起初Ｃ Ｄ Ｏ 的去除率 随着ＦＳ ４７ ，投加 ｅＯ ￣Ｈ Ｏ
一
物的降解 速率很慢 ；随着Ｆ ｅ 的增加 ，反应逐渐变快。而
对 于反应Ｆ ２ Ｈ ・ ｅ ＋ Ｈ ，当Ｆ 的浓度过高 时 ， ｅ ＋ Ｏ 一Ｆ ３ Ｏ 一 ＋ ＋ ｅ 致Ｃ Ｄ Ｏ 的去除率下降［ ４ 】 上 ，最适合 的Ｆ Ｓ ４７ ， 投 。综 ｅＯ￣ＨＯ
置后取上清液￣ Ｃ Ｄ。 Ｊ ＩＯ
２ 结果与讨论
２１ ｐ 值对Ｃ 去除率的影响 ． Ｈ ＯＤ
１０ 投加量 （ Ｌ Ｌ） ｔｚ ２ ｍ／
（ 条件 ：Ｆ Ｓ ４７ ２ 浓度＝ ５ Ｌ ｐ ＝ ，反应时间＝ ０ ｉ ｅＯ￣Ｈ０ １Ｅ ， Ｈ ４ ３ ｍ ｎ）
在ｐ 值 为２ ７０ Ｈ ． ．的范 围内考察ｐ 值对 ｃ Ｄ 除率 ０～ Ｈ Ｏ去
法 操作过程简单 ，反应 迅速 ，无需复杂设备 ，对后续采 为 ３，０ｍｇ 左右 ，ｐ 值 为１ ５００ ／ Ｌ Ｈ ０—１ 。 １ 水的处理 ，但应用在分子筛制 造废水 中却鲜 有报道 。本 ＣＤ Ｏ 的测定采用 《 水质 化学需氧量 的测定 重铬 酸盐
Ｃ Ｎ Ｅ Ｖｌ Ｏ Ｅ Ｔ ＲＯ Ｅ ０ Ｉ Ｄ ＳＴ Ｙ ０１ ． … Ａ Ｎ Ｒ ＮＭ Ｎ ＡＬ Ｐ Ｔ ＣＴ１ Ｎ Ｕ Ｒ ２ ６ Ｎ ２
性催化 氧化的性能而受到极大关注 。我 国 目前 已将Ｔ 一 察 初始ｐ Ｓ１ Ｈ、Ｈ Ｏ ￣Ｆ Ｓ ７ ： 的投加量 、反应时 间对 ｅ Ｑ＂ Ｈ Ｏ
列 为特种 催化材料 ，并成功应用 于多项新生产工艺技术 处理效果 的影响 。
的开发ｌ ｌ 】 。其生产 过程 中产 生的废水 中主要含有 四 甲基 氢 氧化铵 （ ＭＡ Ｔ Ｈ）、正 硅酸 乙酯 （ Ｅ Ｓ Ｔ Ｏ ）、正丙 胺 （Ｐ Ｔ Ａ）以及 乙 、丁醇等多种 污染 物 。因此 ，该废 水具
（ 下转 第 ５ 页 ） ７
中 国环保 产 业 ２ ２６ ０１．
Ｌｃ ｌｎ ｉ ｎ ｎａ ｏｅ ｔ ｎＩ ｏ ａ ｖｒ ｍｏ ｔＩｒｔｃｉ Ｅ ｏ Ｐ ｏ
Ｉ 方Ｉ 保ｆ 地Ｉ 环Ｉ
企业化 ，形成环保产业 自我发展的 内在机制 。按 照 “ 谁 回收利 用技术 和成套设备等 。加强环保技术开发 、资源
的影 响 ，结果见下表 。
图 １ ２ 投加量对Ｃ Ｈ Ｏ２ ＯＤ去 除 率 的 影 响
２３ Ｆ Ｓ ４７ ２ 投加量对Ｃ 去 除率的影响 ． ｅ Ｏ ￣ Ｈ Ｏ ＯＤ
ｐ 值对Ｃ Ｈ ＯＤ去 除 率 的 影 响

在Ｆ Ｓ ＂ Ｈ Ｏ ｅ Ｑ ７ ２ 投加量 为２５ ００／ 的范围 内 ，考 ．到４ ．ｇＬ 察Ｆ Ｓ ４７ 投加 量对Ｃ Ｄ ｅＯ ＂ＨＯ Ｏ 去除率 的影 响 ，结果如 图２
率升高 ；但 是 当Ｈ Ｏ 的浓度增加 到一定 程度 时 ，由反应 其去除率就达到７ ％， Ｅ Ｏ ｉ以后趋于平稳 ， ，， ３ 而￣４ ｍ ｎ 基本稳定
式 Ｆ ｎ Ｈ ・ － ｅ ＋ Ｈ 可知 ，反 应体 系中过量的Ｈ Ｏ会 在８ ％左右。 ｅ ＋ Ｏ －￣ ¨ Ｏ 一 －Ｆ １， ０ 这可能是 因为反应初期 ， ｅｔ 试剂的浓度比 Ｆｎ ｎ ｏ 在反应开始 时迅速把Ｆ ｅ 氧化成Ｆ ，结果造成其无效分 较高， ｅ 有利于反应的进行， ０ ｉ后 ，剩余 的有机污染物 ￣４ｍ ｎ
配成０１ ．％溶液 ）均 为分析 纯 ，实验用水 均为蒸 馏水 。 主要仪器 ：酸度计 ，六联搅拌器 。 某石 油化 工厂提供 的分子筛制造废水 。原废水Ｃ Ｄ Ｏ
１ ． 分析 项 目及 测 定 方 法 ．３ １
．． 物分 子， 使有 机物氧化为ｃ ， Ｈ ０ Ｏ 、 ， 等无机 物； 同时Ｆ ｅ 被 １１２ 实验废 水
中图分 类号 ：７ ３ Ｘ０ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６ ５ ７ ２ １ ）０ － ０ ３０ １０ － ３ ７（０ ２ ６０ ５－ ３
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙｏ ａ ｔｗ ａｅ ａ ｉ ｇｏｆ ｅｔｅ ｔ ｅ ｔＭ ｏｌｃ ｅ Ｓ ｒ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎＷ ｓｅ ｔｒＭ ｋ ｎ —ｒ ａｍ ｎ Ｐｒ ｅ ｕｌ ｃ ｅ ｎ
所示。
注 ：Ｆ Ｓ ４７ ０ ｅ Ｏ ￣Ｈ２浓度＝ ５ ／ ，３ ％Ｈ ０ 浓度＝ ０ ｍ ／ ，反应时￣＝ ０ ｎ １ｇ Ｌ ０ ２２ １０ ＬＬ ３ ｍｉ。
∞ ； ∞ ∞ ∞ 己 ∞
由上 表可 以看 出， Ｏ 去除率 随ｐ 值 的增加先 升高 Ｃ Ｄ Ｈ
再降低 ， Ｈ 时， Ｏ 去除率达到峰值６ ％。 当ｐ 为４ Ｃ Ｄ ７ 有研究表
Ｃ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ ｌｉ ｒ ｏ ｎｃ ｔ Ｐａｌ ｍ ｏ ｏ
』 Ｉ Ｉ Ｉ 交 流 台 平
ｆＶ Ｊ３ Ｖ ５
邱 凌 峰 吴煌 ， ， Ｊ ，郑 林 虹 ｌ Ｉ ＇ １
（． １福建 龙源环境 工程技术有限公司，福州 ３ ０ ０ ；２ 福州大学环境与资源学院，福州 ５０２ ． 摘 ３００ ） ５ １８
１ 材 料 与 方 法
１１ 实验 材 料 ．
有高Ｃ Ｄ、可生化性差 等特点 ，是难处理 的高浓度工业 １１１ 试 剂 和 仪 器 Ｏ ．．
废水 ，不宜直接采用生 物处理 方法。
主 要试 剂 ： 酸 亚铁 Ｆ Ｓ ４ ７ ３ ％Ｈ２ 硫 ｅ Ｏ 。 Ｈ Ｏ， ０ ２ ０，
Ｓ ， ０Ｈ， 酸 汞 Ｈｇ Ｓ 硫 Ｏ４ ２ ， Ｆｎｏ法 是一种较常用的高级氧化技术 ， ｅｔ ｎ 通过氧化废 浓 硫 酸 Ｈ２ Ｏ４ 氢 氧化 钠 Ｎａ 水中的难 降解有机物 ， 改变它们 的可生化性、 溶解性 和混 重 铬 酸 钾 Ｋ ， Ｏ ， ｃ ｒ， ，六 水 合 硫 酸 亚 铁 铵 ｅＮＨ ） ｓ 。 Ｈ： ， ・ ＡＭ （ 阴离 子 型 ， 凝性能 ， 利于后 续处 理。 此方 法中的Ｆｎｏ试 剂 由Ｈ，， ｅｔｎ ０ 与 Ｆ （ （ｏ ） ６ ０ 聚丙 烯酰 胺Ｐ Ｆ 结合形成 ， ０ 在 催 化作用下分 解产 生高活性 的 ｅ Ｈ， ， 羟基 自由基 （ ・ ， ＨＯ ） 并引发更多的 自由基一起进攻有机 氧化为Ｆ“ ｅ 产生混凝效 果 ， 可去除大量有机物 。 ｅｔ 还 ］Ｆ ｎｏ ｎ 用 生化处理无毒 害作用 ，目前 已逐渐应用于多种工业废
污染 谁付费 ，谁投 资谁 受益”的原则 ，营造 良好 的发展 利用信 息服务 、环保 咨询信 息服务 、环保 工程承包 、环
环境 ，采取优惠 的扶持政策 ，制订有效的调控手段 ，大 保运 营服务 、 自然生 态保护 等方 面环保产业 的开发 和引 力 吸收社会 投资 ，促进环保产业 的投资社 会化 。只有这 进 ，形成环保产业多元化发展 ，改 变兴化 市环保产业落
取２０ Ｌｇ ０ ｍ Ｔ 样于烧杯 中，用Ｎ Ｏ 溶液或Ｈ Ｓ ａＨ ， 溶液调
节ｐ 至一定值 ，然后加入一定量的ＦＳ ４７ ： 晶体 ，待 Ｈ ｅ０ ￣Ｈ ０ 其溶解 后加入 一定体 积的Ｈ ０ ，搅拌反应一定 时间后调 ，， 节ｐ ｉ ９ ，使Ｆ Ｈ ｌ． ０ ｅ 完全沉淀 ，再加入Ｐ Ｍ溶液搅 拌 、静 Ａ
在Ｈ Ｏ 投加量 为４ ． ，， ００～１ ００ ／ 的范 围 内 ，考 察 多余 的Ｆ ６． ｍＬＬ ｅ 消耗 了ＨＯ・ ，从 而抑制 了有机 物 的降解 ，导
Ｈ Ｏ投加量对Ｃ Ｄ ，， Ｏ 去除率的影 响 ，结果如 图１ 所示 。 由图１ 可知 ，Ｃ Ｄ Ｏ 去除率 随着Ｈ Ｏ 投加量 的增 加而 加量为２ ｇ 。 ，， ０／ Ｌ 不断 上升 ，投加量 上升至 １０ ＬＬ ，Ｃ Ｄ ２ ｍ ／时 Ｏ 去除率达到 ２４ 反应 时间对Ｃ 去除率的影响 ． ＯＤ 峰值７ ％。当 ０浓度处 于低值 范围时 ，随着浓度 的增 ６ ， 加 ，Ｈ ・ Ｏ 的产生量增加 ，利 于反应 的进 行 ，故Ｃ Ｄ 除 Ｏ去 在上述最佳条４Ｙ， ５ 考察 Ｃ Ｄ Ｏ 降解历程 ， 结果见 图３ 。 由图３ 可以看出， Ｏ 在开始时去除幅度较大 ， ０ ｉ时 ＣＤ ３ ｍｎ
０ ５ １ １ ２ ２ ３ ３ ４ ４ ０ ５ ０ ５ ０ ５ ０ ５ ，
Ｆ Ｓ ４ ７ｚ投 加 量 （ ／ ） ｅ ０ ・ Ｈ０ ｇ Ｌ
明， ｅｔｎ Ｆ ｎｏ 试剂是在酸性 条件下发生作用的， 而在碱性环 境 中， 溶液 中的Ｆ ｅ 会以氢 氧化物 的形式 沉淀而失去催化 能力 ， 从而抑制Ｈ 的产生 ， Ｏ・ 导致Ｃ Ｄ去除率下降 。 当 Ｏ 而 ｐ 值 过低 时， 于反应 Ｆ¨ Ｈ ０ 一Ｆｎ Ｈ ，Ｈ 来说 ， Ｈ 对 ｅ ＋ ，， ｅ ＋ Ｏ＋ 溶
样 ，才能形成 “ 政府组织 、部 门牵 头 、企业出资 ”的新 后 的局 面 。
机制 。
未来几年 ，兴化市要发展环保产业 ，就应该加大政
（ ）加大环保科研投入 ，积极开展环境科 学研 究， ５
策扶持 ，加强与科研单位 的联系与合作 ，多学 习、多投 入 ，依托兴化不锈钢为主导产业和发达 的铸造与机械加
（ 条件：３％ ｔ ０浓 度＝ ２ ｍ ／ ，ｐ ＝ ．反应 时间＝ ０ ｉ ） ０ ｆ ２ ２ Ｉ０ ＬＬ Ｈ ４ ３ｍｎ
图 ２ Ｆ Ｓ ． Ｈ Ｏ投 加量 对 ＣＯＤ 除率 的影 响 ｅ Ｏ４７ ２ 去
液中的｝ 浓度如果过高， ｌ ＋ 会影 响Ｆ 新还原为 ， ｅ重 使得 量 的增加而上升 ，当投加量超过２ ｇ 时 ，Ｃ Ｄ 除率开 ０／ Ｌ Ｏ去 系统 Ｆ ｅ 无法及 时补充 ， ＋ 进而影 响Ｈ０ 的生成 ， ・ 降低Ｆｎｏ 始下降。其 主要原因分析如下 ：Ｆ ｅｔ ｎ ｅ 是产生Ｈ ・ Ｏ 的必要条 试 剂的氧化能力 ； 同时Ｈ 的氧化还 原电位 随ｐ 值的增 件 ，当Ｆ Ｏ・ Ｈ ｅ 的浓度很低时 ，产生 的Ｈ ・ Ｏ 量很少 ，致使 有机 加而减小＿ 综上最适合 的初始ｐ 值为４ ４ Ｊ 。 Ｈ 。