隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，水污染越來越嚴(yán)重，尤其是金屬加工含乳化油廢水，包括水基金屬加工液廢水、熱處理淬火油的清洗劑廢水，具有乳化程度高、化學(xué)成分復(fù)雜、COD可達(dá)幾萬至幾十萬ppm、可生化性差等諸多特性。其中所含的分散油和乳化油等有機(jī)污染物濃度很高，對整個(gè)生態(tài)環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生不良的影響。根據(jù)2016年9月1日起實(shí)施的《熱處理清洗廢液回收及排放技術(shù)要求》中所給出的熱處理清洗廢液中污染物最高容許排放濃度，熱處理清洗廢液經(jīng)過處理后，COD值要求低于150mg/L。而當(dāng)前普遍采用的廢水處理工藝，要么對廢水水質(zhì)要求高，只能處理COD值10000以下的廢水;要么工藝過于復(fù)雜，所需使用的化學(xué)藥劑用量大，并且出水水質(zhì)波動(dòng)大，整體處理成本過高。因此，針對金屬加工行業(yè)尤其是熱處理行業(yè)廢水排放總量小、頻次低的特點(diǎn)，開發(fā)與此相匹配的廢水處理新工藝或成套設(shè)備，正越來越成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。本文對鐵碳微電解結(jié)合Fenton氧化法在金屬加工廢液的處理方面進(jìn)行了試驗(yàn)研究;對集成型廢水處理成套設(shè)備進(jìn)行了初步開發(fā)，并應(yīng)用于廢水處理中試試驗(yàn)。

　　試驗(yàn)方法。小試試驗(yàn)：取200mL待處理含油廢水于500mL燒杯中，置于磁力攪拌器上并開啟攪拌，用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3;將20g鐵碳微電解填料放入燒杯，反應(yīng)30min后取出填料;再次使用適量濃硫酸調(diào)節(jié)pH值為2～3;向燒杯中滴加1.5mL雙氧水，繼續(xù)反應(yīng)60～100min;向燒杯中加入適量氫氧化鈣，調(diào)節(jié)pH值至8～9;向燒杯中加入1mL濃度為0.3%的PAM水溶液，繼續(xù)攪拌20min;停止攪拌，將燒杯內(nèi)的廢液通過真空水泵抽濾，收集濾液。

　　中試試驗(yàn)：將200L待處理含油廢水注入廢水處理中試設(shè)備廢水桶內(nèi)，開啟鼓泡攪拌，使用濃硫酸調(diào)節(jié)廢水pH值至2～3;開啟廢水桶的氣動(dòng)隔膜泵，調(diào)節(jié)氣壓為0.1MPa，使流量控制在150L/h左右，將廢水抽至鐵碳微電解反應(yīng)單元;開啟鐵碳微電解反應(yīng)單元的鼓泡，廢水注滿反應(yīng)單元后與預(yù)先放置在反應(yīng)器內(nèi)的鐵碳微電解填料反應(yīng)，并溢流至高級(jí)氧化反應(yīng)單元;待廢水全部進(jìn)入高級(jí)氧化反應(yīng)單元后，開啟鼓泡攪拌，并再次使用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3;向高級(jí)氧化反應(yīng)單元加入2kg雙氧水，繼續(xù)反應(yīng)3h;使用氫氧化鈣調(diào)節(jié)廢水pH值為8～9后，加入1kg濃度為0.3%的PAM，繼續(xù)攪拌20min;開啟板框式壓濾機(jī)進(jìn)液泵，將廢水進(jìn)行壓濾處理并收集濾液。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　試驗(yàn)結(jié)果與討論

　　金屬加工含油乳化廢水采用鐵碳微電解結(jié)合Fenton氧化法處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用鐵碳微電解結(jié)合Fenton氧化法處理金屬加工含油廢水，原水無需經(jīng)過破乳，處理后的COD即得到大幅降低，平均去除率在80%以上。中試試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本方法對大批量金屬加工含油廢水的處理是切實(shí)可行的，并且能達(dá)到或超過小試試驗(yàn)的效果。采用鐵碳微電解與Fenton氧化聯(lián)用法處理金屬加工含油廢水時(shí)，需要控制廢水pH值、雙氧水用量以及反應(yīng)時(shí)間這三個(gè)因素。

　　(1)鐵碳微電解反應(yīng)需要在酸性條件下及氧氣充足時(shí)才能進(jìn)行，酸性越強(qiáng)對反應(yīng)促進(jìn)作用越強(qiáng)，陽極釋放的Fe2+越多，對催化雙氧水釋放·OH越有利。

　　(2)相關(guān)研究表明，只有在酸性條件下，F(xiàn)enton反應(yīng)才能進(jìn)行，其所要求的最佳pH值范圍為2～3。因此根據(jù)鐵碳微電解反應(yīng)方程，H+消耗會(huì)導(dǎo)致廢水pH有所升高，仍需將其調(diào)節(jié)到2～3。

　　(3)雙氧水的量直接決定·OH的產(chǎn)生量，但是隨著雙氧水用量的增加，過量的雙氧水會(huì)與·OH發(fā)生反應(yīng)，造成羥基自由基的量減少，最佳使用量在6～10mL/L之間。

　　(4)鐵碳微電解反應(yīng)的時(shí)間一般為60～80min，時(shí)間過短，微電解反應(yīng)進(jìn)行不完全，釋放的Fe2+少，不利于后道Fenton氧化，反應(yīng)時(shí)間過長，會(huì)使廢水中沉積物大量沉積于填料空隙，覆蓋在鐵碳表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，F(xiàn)enton氧化反應(yīng)的時(shí)間一般在150~180min。時(shí)間過短反應(yīng)不完全，COD去除率低;時(shí)間過長，COD去除率趨于穩(wěn)定，沒有明顯提升。

　　結(jié)語

　　本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用鐵碳微電解與Fenton氧化聯(lián)用法可以直接對高濃度、高COD的金屬加工含油廢水進(jìn)行處理，能耗低、投藥量低、COD去除率高(80%以上)。因此，可以將其與生化處理工藝進(jìn)行串聯(lián)，降低生化處理負(fù)荷，使處理后的水質(zhì)更穩(wěn)定，排放達(dá)標(biāo)。同時(shí)，通過本文中的研究和探索，對于熱處理、機(jī)加工等廢水排放頻次低、總量小的行業(yè)，更適合使用小型成套設(shè)備處理廢水，其處理效果佳、投資成本低、市場前景大。