針對(duì)高濃度、高色度、難降解制藥廢水，采用Fenton氧化法處理可使水中環(huán)狀高分子有機(jī)物分解，改善廢水的可生化性［1，2］，但單獨(dú)采用該法成本較高。為了有效預(yù)處理該類廢水，同時(shí)降低處理成本，筆者借鑒目前國內(nèi)外的研究成果選用鐵碳微電解—Fenton氧化法組合工藝［3～7］對(duì)某制藥廠廢水進(jìn)行預(yù)處理試驗(yàn)，并考察了影響工藝運(yùn)行效果的因素。

1　試驗(yàn)內(nèi)容與方法

試驗(yàn)廢水來自重慶某制藥廠，pH為4．8，COD高達(dá)30　000mg／L，廢水中含有蒽醌、二苯乙烯、水溶性多糖和鞣質(zhì)等多環(huán)聯(lián)苯結(jié)構(gòu)物質(zhì)，可生化性差。

主要測定指標(biāo)為COD：DR890COD測定儀、DRB200消解儀，重鉻酸鉀法；pH：pH－3B酸度計(jì)。

2　結(jié)果與結(jié)果

為便于后續(xù)反應(yīng)利用電解產(chǎn)生的Fe2＋，故先采用鐵碳微電解再進(jìn)行Fenton氧化；試驗(yàn)用鐵碳顆粒填料中鐵含量≥75％，粒徑3cm，呈扁圓型。

2．1　鐵碳微電解處理效果

2．1．1　進(jìn)水pH對(duì)COD處理效果的影響

取廢水500mL加硫酸調(diào)pH分別為0．5、1．0、1．4、2．1、3．5、4．8，加入鐵碳240g／L通過微電解法處理廢水1h，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，在電解1h內(nèi)，進(jìn)水pH對(duì)處理效果影響顯著；當(dāng)進(jìn)水pH為2．1時(shí)微電解效果最佳，COD去除率大于20％。故調(diào)節(jié)進(jìn)水pH為2．1作為微電解pH條件。

2．1．2　電解時(shí)間對(duì)COD處理效果的影響

圖1　進(jìn)水pH對(duì)COD處理效果的影響

電解時(shí)間也是影響微電解的一個(gè)重要因素，在不同的電解時(shí)間下取樣測定溶液的COD，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2　電解時(shí)間對(duì)COD處理效果的影響

由圖2可知，在電解處理過程中，隨著電解時(shí)間的延長COD去除率逐漸提高；當(dāng)電解時(shí)間達(dá)到35min后COD下降至234　200mg／L；繼續(xù)延長電解時(shí)間，處理效果變化不大，故選取電解時(shí)間為35min。

2．1．3　鐵碳投加量對(duì)COD處理效果的影響

在最佳反應(yīng)時(shí)間和pH條件下改變鐵碳投加量分別為：90g／L、120g／L、150g／L、180g／L、210g／L、240g／L、270g／L、300g／L，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，出水COD隨鐵碳投加量的增加而增加，但當(dāng)投加量增加到240g／L后再繼續(xù)增加投加量，處理效果并不能進(jìn)一步提高；故選取投加量為240g／L。

圖3　鐵碳投量對(duì)COD處理效果的影響

綜上，鐵碳微電解的最佳工藝條件是在pH　2．1時(shí)，投加鐵碳240g／L，電解35min。

2．2　Fenton處理效果

經(jīng)微電解處理后，出水COD仍達(dá)23　420mg／L，pH為3．5，根據(jù)Fenton氧化特性［8～10］可以不用進(jìn)行pH調(diào)整就可直接進(jìn)行Fenton反應(yīng)，同時(shí)還可以進(jìn)一步利用鐵碳微電解產(chǎn)生的亞鐵離子。以下通過單因素試驗(yàn)分別考察了反應(yīng)時(shí)間和H2O2投加量對(duì)反應(yīng)的影響，并確定最佳投量與反應(yīng)時(shí)間。

2．2．1　反應(yīng)時(shí)間對(duì)氧化效果的影響

在投加30％H2O28ml／L條件下，出水用石灰調(diào)pH至8．5～9，沉淀30min后測COD，對(duì)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行考察，結(jié)果如圖4所示。

圖4　反應(yīng)時(shí)間對(duì)氧化效果的影響

由圖4可知，反應(yīng)達(dá)到30min，COD不再下降，故反應(yīng)時(shí)間以30min為宜。

2．2．2　H2O2投量對(duì)氧化效果的影響

當(dāng)Fe2＋一定，反應(yīng)時(shí)間充分的條件下，決定Fenton反應(yīng)效果的是H2O2投加量；故取反應(yīng)時(shí)間30min，考察30％H2O2不同投加量對(duì)處理效果的影響，出水用石灰調(diào)pH至8．5～9沉淀0．5h后測COD，效果如圖5所示。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

由圖5可知，當(dāng)30％H2O2投加量達(dá)到8mL／L時(shí)，出水COD下降至3　950mg／L，去除率達(dá)86．86％；當(dāng)繼續(xù)增加投加量時(shí)出水COD反而略有增大，說明此時(shí)氧化劑和Fe2＋比例最佳；故以8mL／L　30％H2O2的投加量為宜。

圖5　H2O2投加量對(duì)Fenton氧化效果的影響

3　結(jié)論

鐵碳微電解—Fenton聯(lián)合預(yù)處制藥廢水，當(dāng)進(jìn)水pH調(diào)節(jié)到2．1，投加鐵碳顆粒240g／L電解35min，后續(xù)進(jìn)行Fenton氧化30min后，COD去除率可達(dá)86％以上，處理效果顯著。

該類廢水所含的蒽醌類物質(zhì)十分穩(wěn)定，僅通過Fenton氧化并不能完全去除，故需進(jìn)一步研究對(duì)該類廢水的高效處理工藝。