Fenton试剂_活性炭吸附处理焦化废水的试验研究

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芬顿试剂+三级活性炭纤维吸附组合工艺预处理高浓度烯禾啶有机废水的试验研究

芬顿试剂+三级活性炭纤维吸附组合工艺预处理高浓度烯禾啶有机废水的试验研究

芬顿试剂+三级活性炭纤维吸附组合工艺预处理高浓度烯禾啶有机废水的试验研究摘要:除草剂烯禾啶原药生产过程排放的废水COD浓度高、可生化性差。

经常规的混凝沉淀/厌氧/好氧组合工艺处理后,可生化性难以改善,出水COD、色度值难以达标。

采用芬顿试剂+三级活性炭纤维吸附组合工艺预处理高浓度烯禾啶有机废水,中试结果表明,在pH值=4、H2O2投量=40mg/L、Fe2+/ H2O2值=1、反应时间为3小时的条件下,COD由原来的75000mg.L-1降低至1500mg.L-1以下,去除率达到98%以上;出水色度由原来的2500倍降至64倍以下,为下一步生化处理提供了较好的可生化性。

关键词:Fenton氧化;烯禾啶废水;活性炭纤维吸附;废水预处理The fenton reaction reagent + level 3 active carbon fibre adsorption pretreatment were combined technique high concentration organic wastewater totally break experimental researchKonglingqian(Cangzhou kerun chemical Co., LTD., hebei cangzhou)Abstract: The wastewater discharged through production process of sethoxydim was high concentration of COD, poor biodegradability. After the conventional combination of coagulation sedimentation/anaerobic/aerobic, biodegradability was difficult to compliance.In the above experiment results showed that under the condition of PH=4,H2O2=40mg/l,Fe2+/H2O2=1,through 3hours of reaction time,COD was down to 1500mg.L-1from 7500mg.L-1,the rate of removal was reached 98%,chroma values was down from 2500 times to 64 times the following.Proved a better biodegradability for next biochemical treatment.Keywords: Fenton oxidation; sethoxydim wastewater; Activated carbon fiber adsorption; Wastewater pretreatment除草剂烯禾啶原药生产工艺当中各个工序产生大量有机废水,COD浓度高达70000~80000mg/L,PH值为6~7,色度2000~3500倍,可生化性极差,常规物化或生化处理很难降低COD、色度,无法达标排放。

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

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

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

芬顿试剂与活性炭协同处理含酚废水的研究

芬顿试剂与活性炭协同处理含酚废水的研究

投加量、pH僚、吸附时间以及吸附温度等对处理效率的影响。缀果表暖,最佳簸理条侔是过氧纯氯( 30%) 的投熊 量为0. 2 mL,硫酸亚铁的投加量为7.194×10~mol ·L一,pH值为5,吸附时问为30 mi n,吸附温度为30℃。此时
COD去除鬻为85.37%,色魔去除率为70.16%,s s 去除率为65.78%。
从图l 看出,随着H:O:投加量的增加,废水的 COD去除率先增火,而后出现下降,当过氧化氢的投加
收稿 日期:2008—08— 05 基金项目:江苏省高校自然科学研究计划项目( 03I ( J Dl 50031) 与淮海工学院自然基金项目( Z2005011) 资助 作者简介:伏广龙(19r 72一) ,男,硕士,讲师,盘要从事水处理技术的研究与开发。E—mai l :fgl l yg@s i na.c or n。
2结果与讨论
2.1 过氧化氢投加量对芬顿试剂截化效果的影响 取含酚废水100 mL,通过改变过氧化氢的投加
量,在室瀑下搅拌反应30 mi n过滤,测 定水样的COD 去除率,考察COD去除率随过氧化氢授加量的变纯情 况。结果见图1。


篷 栽 △
8
残过氧f f , 氢)/mL
圈I H:0 2授翻重 对COD去 除搴的彰 晌
若fe的投量过高则在高催化剂浓度下反应开始时从中迅速产生大量的ohoh同基质的反应不那么快使未消耗的游100ml固定过氧化氢和硫酸亚铁投加量不变用硫酸或氢氧化钠调节废水的ph值考察cod去除率随ph的变化情况结果见图3ph值对cod去除率的影响3可以看出当ph值为5左右时cod的去除率最高达到68
第36卷第5期 2008年l O月
环’蒙与曼垒工:基
江芥 化 工 J i angs u Chemi cal I ndus t ry

Fenton氧化-活性炭吸附预处理天然气净化检修废水试验研究的开题报告

Fenton氧化-活性炭吸附预处理天然气净化检修废水试验研究的开题报告

Fenton氧化-活性炭吸附预处理天然气净化检修废水试验研究的开题报告一、研究背景和意义天然气净化检修废水是指天然气加工过程中因设备维护、清洗、检修等操作而产生的废水,废水中含有大量的挥发性有机物、重金属离子等有害物质,直接排放会对环境造成严重污染。

现有天然气净化检修废水处理技术中,常用的是生物法、物化法等,但都存在一些问题,如生物法处理周期长,处理效果不稳定;物化法消耗能耗大、反应速率慢等。

因此,寻求一种高效、低耗、快速的天然气净化检修废水处理技术具有重要意义。

Fenton氧化和活性炭吸附是目前较为研究和应用广泛的废水处理技术,其联合应用在天然气净化检修废水处理中的研究,在处理效果和处理成本方面具有较强的实用性和可行性。

二、研究内容和目标本研究旨在了解Fenton氧化-活性炭吸附联合处理技术在天然气净化检修废水处理中的应用效果和处理成本等方面的影响。

具体内容包括:1. 确定合适的Fenton试剂及其用量,并探究其对天然气净化检修废水中挥发性有机物、重金属离子等成分的去除效果;2. 确定合适的活性炭吸附剂及其用量,并探究其对废水中有害物质的去除能力;3. 探究Fenton氧化和活性炭吸附联合应用在天然气净化检修废水处理中的效果,同时考虑其处理成本方面的优势;4. 对比分析Fenton氧化-活性炭吸附预处理技术与其他废水处理技术的处理效果及处理成本,明确其在天然气净化检修废水处理中的优势和不足。

三、研究方法和步骤1. 确定实验条件:选择不同浓度、不同pH值的天然气净化检修废水为实验对象,确定试验参数;2. Fenton氧化试验:根据试验条件,确定适量的Fenton试剂,并在一定的反应时间内将其加入废水中进行氧化反应,收集处理前后废水样品,分别分析挥发性有机物、重金属离子等成分的改变情况;3. 活性炭吸附试验:选择合适的活性炭吸附剂,按照试验条件进行试验,分析活性炭对废水中有害物质的去除效果;4. Fenton氧化-活性炭吸附联合处理试验:将上述两种处理方法联合起来,在试验条件下进行综合处理,分析其处理效果;5. 结果分析:收集处理前后废水的样品,进行物化性质、成分分析,比较处理前后反应体系中有害物质的变化情况,并对处理效果和处理成本进行评估和分析。

Fenton试剂在有机废水处理中的研究工学论文

Fenton试剂在有机废水处理中的研究工学论文

Fenton试剂在有机废水处理中的研究工学论文Fenton试剂在有机废水处理中的研究工学论文【摘要】:文章阐述了用Fenton试剂处理难降解污染物的现状和进展,简单介绍了其应用及原理。

利用Fenton试剂去除水体中难降解、稳定性强且毒性大的有机污染物。

【关键词】:难降解有机物;Fenton;羟基自由基1894年,化学家Fenton首次发现有机物在(H2O2)与Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化,并把这种体系称为标准Fenton试剂,可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分明显[1]。

Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。

1.Fenton试剂降解有机物的机理Fenton试剂之所以具有非常高的氧化能力,是因为在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol),能够分解产生羟基自基OH·。

同其它一些氧化剂相比,羟基自由基具有更高的氧化电极电位,因而具有很强的氧化性能[2]。

2.Fenton试剂的影响因素Fenton试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述Fenton试剂反应的机理可知,OH·是氧化有机物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]决定了OH·的产量,因而决定了与有机物反应的程度。

影响Fenton试剂处理难降解难氧化有机废水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化剂投加量和反应温度[3]等。

2.1pH值Fenton试剂是在pH是酸性条件下发生作用的,在中性和碱性环境中,Fe2+不能催化H2O2产生OH·。

按照经典的Fenton试剂反应理论,pH值升高不仅抑制了OH·的产生,而且使溶液中的Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。

当pH值过低时,溶液中的H+浓度过高,Fe3+不能顺利地被还原为Fe2+,催化反应受阻。

Fenton试剂氧化—活性炭沸石吸附去除垃圾渗滤液中有机物的试验研究的开题报告

Fenton试剂氧化—活性炭沸石吸附去除垃圾渗滤液中有机物的试验研究的开题报告一、研究背景随着城市化进程的加快,城市中生活垃圾的数量不断增加,其处理和处置成为城市环境建设的重要问题之一。

生活垃圾渗滤液是垃圾处理过程中不可避免的产物,其中含有大量有机物和微生物,对水环境造成不良影响。

因此,研究生活垃圾渗滤液处理技术具有重要的意义。

活性炭和沸石作为常用的吸附材料,在废水处理和净化中具有广泛的应用,其具有吸附速度快、吸附能力强、性质稳定等优点。

Fenton试剂氧化是利用过氧化氢和铁离子作为催化剂,将废水中的有机物氧化分解成一氧化碳、水和二氧化碳等无害物质,其具有处理效率高、工艺简单等优点。

本研究将探索利用Fenton试剂氧化和活性炭沸石吸附联合处理生活垃圾渗滤液中有机物的方法,为垃圾处理和水资源保护提供技术支持。

二、研究目的本研究旨在探究利用Fenton试剂氧化和活性炭沸石吸附联合处理生活垃圾渗滤液中有机物的方法。

具体包括以下几个方面:1. 建立Fenton试剂氧化处理生活垃圾渗滤液的实验装置,并对Fenton试剂氧化处理生活垃圾渗滤液中有机物的效果进行评估。

2. 利用活性炭和沸石作为吸附剂,进行吸附试验,评估吸附剂的吸附能力和吸附速度。

3. 探究联合Fenton试剂氧化和活性炭沸石吸附处理生活垃圾渗滤液中有机物的方法,并评估联合处理的效果。

4. 对活性炭和沸石的再生和回收利用进行研究。

三、研究内容1. 文献调研:调研关于垃圾渗滤液处理的最新进展和技术,分析各种处理方法的优缺点,为研究提供理论依据。

2. 实验设计:建立Fenton试剂氧化处理生活垃圾渗滤液的实验装置,进行实验,对影响氧化效果的因素进行优化。

3. 吸附试验:利用活性炭和沸石作为吸附剂,对生活垃圾渗滤液中的有机物进行吸附试验,评估吸附剂的吸附能力和吸附速度。

4. 联合处理:将Fenton试剂氧化和活性炭沸石吸附联合处理生活垃圾渗滤液中有机物,评估联合处理的效果。

Fenton氧化-活性炭吸附组合处理印染废水的研究[开题报告]

毕业论文开题报告环境工程Fenton氧化-活性炭吸附组合处理印染废水的研究一、选题的背景、意义随着现代化的发展,工业废水和城市生活污水的排放,造成了严重的环境污染和饮用水质量的下降。

水中重金属离子不同形态的存在容易在各种生物体内聚集,最终对人类直接或间接的产生影响,造成各种疾病和中毒,严重威胁着人类的健康。

重金属离子严重危害人体健康,因此在废水处理中必须将其去除。

人们对水质的要求越来越高,传统去除重金属离子的方法很多,但都存在某些不足之处,推动了污水处理技术的空前发展,传统去除重金属离子的方法很多,但都存在某些不足之处,而吸附法因其材料易得,价格低廉,去除效果好而受到人们的青睐,因此加快了吸附材料的研究,其中活性炭由于大的表面积,丰富的孔结构和独特的表面官能团而被认定为是优良的吸附剂,广泛应用于对污水中有机质和重金属离子的吸附。

近年来,突发性的环境污染事件骤增,其中重金属污染的案例占很大比例。

突发性的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境,从而产生严重的污染[1]。

2008年,在贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等地发生多起砷污染事件、2009 年8 月以来,又发生了陕西风翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件,这些重金属污染事件有些是由于管理不当、交通事故等人为原因造成,有些则是因环境长期受到污染、污染物含量超过环境容量而突然暴发的结果。

重金属污染问题已日益严重,对污染环境的治理迫在眉睫。

二、相关研究的最新成果及动态除去水中重金属离子的方法很多,传统的有化学沉淀法、氧化还原法、铁氧体法、电解法、蒸发浓缩法、离子交换树脂法等,这些方法存在投资大、运行成本高、操作管理麻烦、并且会产生二次污染和不能很好地解决金属和水资源再利用等问题。

目前在实际运用中较多的是采用吸附法,吸附法因其材料便宜易得,成本低,去除效果好而一直受到人们的青睐。

近年来研究者在这方面的研究主要集中在寻求更为合适的新型廉价吸附材料,取得了一系列的成果,工艺逐步成熟,现在已开始应用在实际工程中。

Fenton试剂与活性炭联用处理电厂锅炉清洗废水研究

7 。
5 0 s 8 0s l ( x 】
— — — —
水样
7 6 8 0
根据表 2 . 可 以看出 E D T A废 水处理效果随 F e n t o n 试剂 中过氧化 ( 3 ) 废水加入 F e n t o n 试剂前后分别使用 氨水和 N a O H调节 p H值 氢投加量增加而增长。但在 电厂的实 际生产 中, 单纯 的依靠增加 H 2 0 : 到 3和 7 。 投加量来达到更好的 E D T A废水处理效果 . 这只会不 断地增加工业成 ( 4 ) 废水加入 F e n t o n 试剂前后分别使用 N a O H和氨水调节 p H值 本 。 到 3和 7 。 2 _ 3 不 同活性炭投加量效果 的分析 通过对处理后 E D T A废水样 的 C O D测定值进行 比较 .确定最佳 表 3 不同饱和活性炭投加量下 C OD的测定结果 的p H调节方式 饱和活性炭投加量 C O B o ・ ( m g , 1 ) C O D 。去除率( % ) 1 . 2 H O 投 加量对废水处理效果 的影 响 0 . O g 2 6 4 0 6 5 . 6 1 取2 5 0 . 0 0 m L电厂 E D T A废水样 , 加人 1 g 经干燥后 的 1 O — l 4目 饱 和 活性 炭 ,用 氨 水调 节 水样 p H值 到 3 。向水 样 中加 入 l O m L O . 1 0 . 5 g 2 4 8 O 6 7 . 7 2 m o l / L F e S O 溶液 , 分别 以 3 0 s , 3 5 s , 4 0 s , 5 0 s , 8 0 s , 1 0 0 s 的时间间隔 向水 0 8 g 21 5 0 7 2 . 0 6 样 中连续滴加 1 小时 3 0 %的 H 0 , 反应结束 之后继续用氨水调节 p H 1 . O g 1 . 0 g 7 6 0 8 到7 . 避光静置沉淀 1 2 h 1 . 5 g 1 5 7 0 7 9 . 5 8 通过对处理后 E D T A废水样 的 C O D测定值进行 比较 .确定合理 的H 2 02投加量 。 2 . 0 g 1 2 7 0 8 3 . 4 9 1 . 3 饱和活性炭投加量对废水处理效果 的影响 2 . 5 g I 2 5 0 8 3 - 8 I 取2 5 0 . 0 0 m l 电厂 E D T A废水 样 , 分别加入 0 . 0 0 g 。 0 . 5 0 g , 0 . 8 0 g . 1 . 0 0 g , 1 . 5 0 g , 2 . 0 0 g , 2 . 5 0 g经干燥后 的 1 O 一 1 4目饱和活性炭 ,用氨水调 由表 3 看出 . 随着饱和活性炭的投加量增 加 . C O D的去 除率逐 步 节水样 p H值 到 3 。 向水 样 中加 入 1 0 m L 0 . 1 m o l / L的 F e S O 溶液并 以 上升 . 当饱 和活性 炭投加量到达 2 . 0 g以上时 . C O D去 除率增 长曲线趋 4 0 s 一滴 的时间间隔向水样中连续滴 加 1 小时 3 0 %的 H 0 , 反应结束 近于水平。所 以从工业实际应用角度考虑 . 最适 宜的饱 和活性炭投加 之后继续用氨水调节 p H到 7 。 避光静置沉淀 1 2 h 。 . 0 g 。 通过对处理后 E D T A废水 样的 C O D测定值进行 比较 .确定合理 量为 2

Fenton氧化-活性炭吸附组合处理印染废水的研究

8 9
2 2 2 3

1 2 3 l
2 3
2 3 1 3
1 2
3 l 2 2
3 1
O6 .3 06 .6 06 .2 06 .0
05 .9 O6 .l
本 文 在 前 人 工 作 的基 础 上 , 用 F no 利 et n氧 化 和 活 性 炭 吸 附 组 合 处 理 实 际 印 染 废 水 , 得 了较 好 的效 果 。 取 1实 验 部 分 .

=5 6 .9
O16 6 . 2 2l 0.3 21 0 7 1
取实际废水在 30 6 0 m之间用 7 2分光光度计每 隔 2 n 2—6n 2 0 m测量 次吸光度 , 将测得结果取平均值 , 计算脱色率 : 脱 色 率 =( A) ×10 f A A / 0 % A1 (A——处理前后 印染废水 的平均吸光度。 、 2结 果与 讨 论 . 21 etn氧 化 法 处 理 实 际 印 染 废 水 .F no 211 交 实验 设 计 ..正 Fno 化 法 处 理 印 染 废 水 影 响脱 色 率 的 主 要 因素 有 HO 用 量 、 etn氧 :: FS e O 用量 、H值 、 p 反应时 间等 。 考虑各因素对脱色率的影响不 同, 设计 以 HO 用量 、eO 用量 、H值 、 : FS p 反应时 间为变量 的四因素三 水平正交 实验 , 正交 实验因素与水平表 见表 1 e 。F 浓度 为 05 ・ , . L 双氧水浓度 g
基础 。
表 2 正交结 果分 析
编 号

2 3
F S 4 ) HOf L e O( 22 ) mL m

1 1
p H
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收稿日期:2010-08-30作者简介:李品君(1987-),女,江苏省张家港市人,硕士生,研究方向为水污染控制。

文章编号:1671-7872(2011)02-0152-06Fenton 试剂+活性炭吸附处理焦化废水的试验研究李品君1,孟冠华1,刘宝河1,郑俊1,2(1.安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山243002;2.华骐环保科技发展有限公司,安徽马鞍山243051)摘要:探讨Fenton 氧化阶段H 2O 2投加量、Fe 2+投加量、初始pH 值、反应时间和温度,以及吸附阶段吸附剂投加量和pH 值等因素,对焦化废水COD 、氨氮、色度去除率的影响,确定了最佳处理条件。

结果表明:Fenton 氧化+活性炭处理方法处理焦化废水具有良好效果,COD 、氨氮和色度的去除率分别达97.74%,83.76%,97.33%,该试验结果为实际工艺处理焦化废水提供了实验依据。

关键词:Fenton 试剂;氧化;活性炭;吸附;焦化废水中图分类号:X703.1文献标识码:A doi :10.3969/j.issn.1671-7872.2011.02.012Experimental Study on Treatment of Coking Wastewaterby Fenton-adsorption Activated Carbon ProcessLI Pin-jun 1,MENG Guang-hua 1,LIU Bao-he 1,ZHENG Jun 1,2(1.School of Civil Engineering &Architecture,Anhui University of Technology,Ma'anshan 243002,China;2.Huaqi Environmental Protection Sci-tech Development Co.Ltd.,Ma'anshan 243051,China)Abstract:The treatment of coking wastewater by Fenton-adsorption process effects on COD,NH +4-N andchroma removal of coking wastewater by Fenton-adsorption process are studied,some factors,such as H 2O 2dosage,Fe 2+dosage,pH,temperature,time and temperature in the stage of Fenton oxidation,activated carbon dosage and pH in the following adsorption stage are discussed.Then the optimal operation conditions aredetermined.The results show that the optimal conditions,the removal rate of COD,NH +4-N and chroma ofcoking wastewater is up to 97.74%,83.76%and 97.33%respectively.Fenton-adsorption process is an effective method for the treatment of coking wastewater,which provides good experimental basis for the practical application of this process in the treatment of coking wastewater.Key words :Fenton reagent ;oxidation ;activated carbon ;adsorption ;coking wastewater焦化废水是煤在高温干馏及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,它不仅含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,还含有氰、无机氟离子等有毒有害物质,成份复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,属较难生化降解的高浓度有机工业废水[1]。

因此,焦化废水污染严重,是工业水排放的一个突出的环境问题。

人们一直在探索研究各种工业废水处理方法,至今已发展的高级废水处理技术包括臭氧氧化法、薄膜分离法、湿式氧化法及Fenton 氧化法等,其中以Fenton 氧化法被认为是一种反应速度快、反应条件温和、操作简单、设备简便、对环境友好的方法。

在反应过程中可以将污染物彻底无害化,且氧化剂参加反应后的剩余物可以自行分解,不留残余,同时也是良好的絮凝剂[2]。

Fenton 试剂作为一种强氧化剂来氧化处理水中污染物目前正在被广泛研究。

焦化废水的COD 和氨氮浓度很高且色度大,单纯使用Fenton 试剂氧化,很难使焦化废水达标排放,因此需要进一步处理。

目前,我国焦化废水的深度处理多采用絮凝法和吸附法。

这2种方法操作简单,管理方V ol.28No.2安徽工业大学学报(自然科学版)第28卷第2期April 2011J.of Anhui University of Technology (Natural Science)2011年4月第2期便,运行成本相对较低。

但絮凝法处理设施占地面积大,且会产生污泥处理问题。

吸附法采用活性碳等吸附材料,去除效果好,但价格昂贵,使用寿命较短,运行成本高。

制备廉价的污泥吸附剂可以克服这些缺点,既解决了污泥处置的问题,又可以处理废水,真正做到以废治废。

本文对Fenton 试剂的强氧化性联合污泥活性炭吸附处理进行了实验研究。

1实验部分1.1废水来源及概况本实验废水取自某焦化厂污水处理站气浮法预处理后未经生化处理的焦化废水,COD 的质量浓度范围1800~2200mg/L ,氨氮190~230mg/L ,色度500~1000倍。

1.2试验仪器与材料实验仪器:上海精密科学仪器有限公司;HH-2型数显水浴锅,上海青浦沪西仪器有限公司;玻璃洗柱(Φ=30mm),自制;SK 2-10型管式保护气氛电阻炉,江苏宜兴飞达电炉厂;Micromeritics ASAP-2010比表面积孔径测定仪,澳大利亚Micromeritics 仪器公司。

实验材料:H 2O 2溶液(质量比30%),硫酸亚铁(FeSO 4·7H 2O)等均为分析纯;商品颗粒活性炭,江苏省溧阳市源丰活性炭厂;脱水后污泥,马鞍山市第二污水处理厂。

1.3实验方法1.3.1Fenton 氧化实验取一定量水样于锥形瓶中,用体积分数10%的H 2SO 4溶液和质量分数8%的NaOH 溶液将水样调节pH 值,然后向溶液中加入一定量的FeSO 4·7H 2O 固体和H 2O 2溶液,迅速混合,反应一段时间后,将反应后溶液的pH 值调至10以上,静置30min 后,取上清液测定COD 、氨氮和色度。

1.3.2污泥活性炭的制备将污泥放入干燥箱中在105℃下干燥24h ,破碎、筛分后,取5g 干污泥加入锯末、焦油以及活化剂(5mol/L 的ZnCl 2溶液),干污泥与活化剂按固液比(质量)1:2,锯末和焦油各3份(一份焦油的质量为0.25g ,一份锯末的质量为0.05g ),混合均匀,静置浸渍24h 后,放入管式保护气氛炉中进行炭化活化,控制加热速率为10℃/min ,活化温度为550℃,活化时间为50min ,实验中利用N 2作为保护气。

活化产物放入玻璃洗柱,分别用体积分数10%的HCl 和70℃以上热水进行漂洗,所制得的S-AC (ZnCl 2)烘干后备用。

1.3.3活性炭吸附实验取一定量Fenton 氧化预处理的废水,调节pH 值,分别加入一定量污泥活性炭(S-AC(ZnCl 2))和商品颗粒活性炭,放入恒温振荡器,振荡24h 后测定其COD 、氨氮与色度。

1.4分析指标与方法COD :重铬酸钾法(GB 11914—89);氨氮:纳氏试剂光度法(GB 7479—87);色度:稀释倍数法(GB 11903—89)2结果与讨论2.1Fenton 氧化实验Fenton 试剂处理废水是一个多因素影响的过程,其主要影响因素有:H 2O 2投加量、Fe 2+投加量、初始pH值、反应时间和温度[3-5]。

2.1.1H 2O 2投加量对处理效果的影响经文献调研和初步的摸索试验,初始pH 在3.0~4.0之间,反应温度30℃以上,反应时间30min 以上的处理效果较好,因此,本组实验在固定Fe 2+的投加量条件下,考察H 2O 2投加量对COD 、氨氮和色度去除效果的影响,结果见图1。

由图1可知,最初焦化废水COD 去除率随H 2O 2投加量的增加而迅速提高,随后,当H 2O 2的投加量达到一定值后,COD 去除率反而下降。

焦化废水中过氧化氢的浓度上升促进反应(1)进行:Fe 2++H 2O 2®Fe 3++OH -+·OH (1)李品君等:Fenton 试剂+活性炭吸附处理焦化废水的试验研究153安徽工业大学学报(自然科学版)2011年增加溶液中羟基自由基的浓度,促进Fe 2+迅速氧化成Fe 3+,加速对焦化废水的氧化降解,因此,COD 的去除率随着过氧化氢量的增加而有所提高。

当溶液中加入过量的过氧化氢则发生以下自身反应:·OH +H 2O 2®HO 2·+H 2O (2)HO 2·+·OH ®H 2O +O 2(3)这样使得在污水处理中起作用的·OH 在上述副反应中被消耗,就使·OH 的产量下降,降低·OH 破坏有机分子的效率,最终导致去除率有所下降。

因此H 2O 2投加量过大并不会显著提高去除率,反而会增加处理成本。

由图1可知,当H 2O 2投加量在16~20mL/L 之间时COD 的去除率达91.43%~91.6%,但鉴于H 2O 2的高成本投入,所以H 2O 2的最佳投加量为16mL/L 。

由图1也可知,随着H 2O 2的投加量的加大,色度的去除率逐渐提高,而氨氮的去除率基本不受影响。

当H 2O 2投加量为16mL/L 时,氨氮和色度的去除率分别为67.27%和96.04%。

2.1.2Fe 2+投加量对处理效果的影响本组实验固定H 2O 2投加量,考察不同的Fe 2+投加量对Fenton 氧化处理焦化废水效果的影响,结果见图2。

由图2可知,当Fe 2+投加量较低时,COD 去除率随着Fe 2+投加量的增加而逐渐上升,当投加量从219mg/L 增加到885mg/L 时,去除率由65.52%上升到91.77%,但随着Fe 2+投加量的增加,COD 去除率反而下降。

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