Fenton试剂处理高浓度石化设备清洗废水的实验研究

2022-03-31 08:11:11 | 浏览次数：

摘要：利用Fenton试剂进行了处理高浓度设备清洗废水的实验，分别考察了初始pH值、nH2O2∶nFe2+、H2O2和FeSO4· 7H2O（g）投加量以及温度对废水COD去除率的影响，结果表明：在反应时间为3h，初始pH值为3，nH2O2∶nFe2+为30∶1，H2O2投加量为80mL/L，FeSO4·7H2O为7.27g/L，且温度为50℃时，Fenton试剂处理高浓度设备清洗废水效果最好，最高COD去除率为69.3%。

关键词：高浓度石化设备清洗废水；Fenton试剂；COD去除率；nH2O2：nFe2+

1引言

设备清洗废水是石化行业设备清洗过程中产生的一种高浓度有机废水，其水质成分复杂，含有较高浓度有毒有害的难降解有机物，不适合用生物法直接处理。目前国内专门针对该类废水鲜有研究报道，因此对该类废水的处理方法进行研究探讨也是十分有意义的。

Fenton试剂具有强氧化性，与传统的生物处理方法相比，Fenton试剂法处理废水具有以下特点：可以直接与废水中的污染物发生反应并将其降解为二氧化碳、水和无害物；反应过程产生大量活泼的羟基自由基，羟基自由基氧化能力强；是一种物理-化学处理过程，很容易控制，且反应速度快，可以在较短的时间内达到处理的要求；既可作为单独处理，又可与其他处理过程相匹配，如作为生化处理的前预处理，可降低处理成本。此外，Fenton氧化技术能够杀灭微生物，并具有较好的处理水中难降解有机污染物的效果[1]。

针对高浓度设备清洗废水的特点，使用Fenton试剂进行小试，目的是通过Fenton试剂进行氧化预处理，使该部分废水COD降到合适的浓度范围，以减轻后续生化处理的负荷；此外，通过对Fenton试剂影响氧化效果的因子研究，为实际工程的开发与应用提供良好的理论依据。

2材料与方法

2.1废水来源与水质

实验用水是由某石化设备清洗废水配制而成的，pH值7.5，COD 9400mg/L。

2.2试剂与仪器

试剂：过氧化氢（30%H2O2），分析纯；硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），分析纯；盐酸，分析纯；氢氧化钠，分析纯。

仪器：DR5000紫外可见光分光光度计，pH计（PHS-3C型），分析天平（BS124S MAX 120g），恒温磁力搅拌器（85-2型）。

2.3实验方法

实验在有效容积为1L的广口玻璃瓶内进行，实验开始时将硫酸亚铁一次性加入到反应器内，H2O2的投加方式采用分批加入，反应时间为3h，每小时加一次，平均分三次加入到反应器内，在实验过程中利用搅拌子进行搅拌，使反应充分进行，反应结束后，取上清液测定不同反应器内的COD变化情况。

2.4分析方法

废水pH测定采用pH计（PHS-3C型）；COD的测定采用快速消解分光光度法；测定方法均参照标准检测分析方法[2]。

2.5实验原理