Fenton试剂氧化法对染料中间体废水的深度处理

Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- +·OH
（1）
Fe2+ +·OH → Fe3+ + OH-
（2）
Fe3+ + H2O2 → Fe2+ + HO2·+ H+
（3）
Fe3+ + HO·2 → Fe2+ + O2·+ H+
（4）
由上可知，pH 升高将抑制·OH 的产生，且当
pH 过高时，将会生成 Fe（OH）3 沉淀或铁的复杂络 合物，不能产生足够的·OH，导致 Fenton 试剂的氧
1200
160
色度
1000
120
800
600
80 400
40
200
0
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
反应时间 ／ h
图 1 Fenton 试剂氧化法深度处理染料中间体废水的效果 Fig.1 Advanced Treatment Effect of Dye Intermediate Wastewater by
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任国栋，魏宏斌，唐秀华，等. Fenton 试剂 氧化法对染料中间体废水的深度处理
Vol. 30, No. 6, 2011
当 Fe2+浓度比较低时，随着反应物浓度的增加， 反应（1）中生成的·OH 越多，反应进行的越充分；当 Fe2+浓度过高时，反应（2）又会大量消耗已产生的· OH，且使反应（3）和反应（4）中 Fe3+难以转化为 Fe2+， 严重破坏 Fenton 体系链式反应的延续，影响 Fenton 体系的氧化能力[5]。 2.2.3 H2O2 投加量对 COD 和色度去除率的影响
Abstract On the basis of the actual dye intermediate wastewater treated by iron-catalyzed internal electrolysis, hydrolytic-acidifi－ cation and aerobic biochemical process, the efficiency and influencing factors in advanced treatment by Fenton reagent oxidation pro－ cess were investigated. When the influent CODCr is 187.5 mg ／ L and the color is 1 085 times, the effluent CODCr is decreased to 59.2 mg ／ L, its removal rates being 68.4 %, and color is decreased to 129 times, its removal rates being 88.1 %. Keywords dye intermediate wastewater Fenton reagent oxidation advanced treatment influencing factors
Fenton Reagent Oxidation Process
由 图 1 可 知 Fenton 试 剂 氧 化 法 对 生 化 处 理 后 的染料中间体废水具有良好的深度处理效果。在 进水 CODCr 为 187.5 mg ／ L、色度为 1 085 倍、初始 pH 为 3 的条件下，反应 0.5 h 后，COD 去除率为 68.4 %，出水 CODCr 即可下降到 59.2 mg ／ L，出水 pH 值为 8.3，出水 COD 和 pH 达到 《城市污水再生利 用-工业用水水质》（GB ／ T 19923—2005）的要求，色 度去除率为 88.1 %，但此时出水色度仍有 129 倍， 色度距 《再生水用作工业用水水源的水质标准》还 有一定差距。这可能是因为该废水残留有机污染物 含大量发色官能团，导致在出水 COD 已较低的情况 下色度仍较高，这是该废水处理回用的难点，尚需 进一步研究。
净水技术 2011，30（6）：28-30，52
Water VPuorl.ifi3c0a,tiNono.T6e,c2h0n1ol1ogy
Fe nton 试剂氧化法对染料中间体废水的深度处理
任国栋 1，魏宏斌 1，唐秀华 2，张 英 1，陈良才 2
（1．同济大学环境科学与工程学院，上海 200092；2．上海中耀环保实业有限公司，上海 200092）
1.2 试验方法
向 500 mL 碘量瓶内加入 200 mL 原水，用硫酸 溶液调节 pH 后，加入适量浓度为 2.8 g ／ L 的 Fe2+和 浓度为 27.2 g ／ L 的 H2O2。将碘量瓶置于 107 r ／ min 的摇床中摇动，反应适当时间后取出碘量瓶，加入适 量的氢氧化钠溶液调节 pH 值至 10 终止反应，再将 其置于 107 r ／ min 的摇床上摇动 30 min 后，向溶液 中滴加 0.1 g ／ L 的聚丙烯酰胺（PAM）溶液 2 mL，搅 拌 2 min，静置 10 min，取上清液进行分析。
60
24.4, 59.2
40
28, 70
33.6, 66.7
39.2, 64.2
44.8, 59.3
色度去除率
COD 去除率
20
20
25
30
35
40
45
FeSO4 投加量 （／ mg·L-1）
图 3 FeSO4 投加量对 COD 和色度去除率的影响 Fig.3 Effect of FeSO4 Dosage on Removal of COD and Color
Ren Guodong1, Wei Hongbin1, Tang Xiuhua2, Zhang Ying1, Chen Liangcai2 (1.College of Environment Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Shanghai Zhongyao Environmental Protection Industry Co., Ltd., Shanghai 200092, China)
272, 92.9 272, 78.3
240, 93.9 340, 83.3
40 68, 42.3
色度去除率 COD 去除率
20
50
100
150
200
250
300
350
H2O2 投加量 （／ mg·L-1）
图 4 H2O2 投加量对 COD 和色度去除率的影响 Fig.4 Effect of H2O2 Dosage on Removal of COD and Color
摘 要 以实际染料中间体废水经铁催化内电解、水解酸化、好氧生化组合工艺处理后的出水为研究对象，考察了 Fenton 试
剂氧化法深度处理染料中间体废水的效果和影响因素。当进水 CODCr 为 187.5 mg ／ L、色度为 1 085 倍时，出水 CODCr 下降到
59.2 mg ／ L，去除率为 68.4 %；色度下降到 129 倍，去除率为 88.1 %。
100
22.4, 87.1
80
28, 87.3
33.6, 87.1
39.2, 88.8
44.8, 88.3
去除率 ／ %
2.2 Fenton 试剂法深度处理染料中间体废水 的影响因素
2.2.1 初始 pH 对 COD 和色度去除率的影响 在反应温度为 30 ℃、反应时间为 2 h（保证反
应完全）、H2O2 投加量为 204 mg ／ L、Fe2+投 加 量 为 33.6 mg/L 的条件下，考察了不同初始 pH 对 COD 和 色度去除率的影响，结果见图 2。
由图 2 可知：（1） 初始 pH 值对 COD 和色度的 去除效果影响较大。当 2<pH<5 时去除率大于 pH>5 时的去除率，pH>5 时 COD 和色度的去除率均急剧 降低；（2） 当 2<pH<5 时 COD 去除率总体上先升高 后降低，但色度去除率变化不大。（3）当 pH 值为 3 时，COD 的去除率最大。在本研究条件下，适宜的初 始 pH 值为 3 左右。
1.3 分析项目及方法
COD：快速测定仪 5B-3F 型；pH：pHS-2F 型精 密 pH 计；色度：SD-2 型色度仪。
2 结果与讨论
2.1 Fenton 试剂氧化法深度处理染料中间体 废水
净水技术 WATER PURIFICATION TECHNOLOGY
Vol. 30, No. 6, 2011
在反应温度为 30 ℃、反应时间为 2 h、初始 pH 值为 3、Fe2+投加量为 28 mg ／ L 的条件下，考察了 H2O2 投加量对 COD 和色度去除率的影响，结果见 图 4。
去除率 ／ %
100
136, 81.5
80
60 68, 53.3
136, 65.8
204, 91.3 204, 78.3
由图 4 可知：当 H2O2 投加量为 68~204 mg ／ L 时，COD 和色度去除率均快速升高；当 H2O2 投加量 大于 204 mg ／ L 时，COD 和色度去除率缓慢升高或 基本趋于稳定。
1 材料与方法
1.1 试验用水
[收稿日期] 2010- 11- 26 [作者简介] 任国栋（1986-），男，硕士研究生，研究方向为水和废水处
理技术。电话：13500629240； E-mail：guodongrr@。
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