超声、电解与fenton试剂联合处理焦化废水的试验研究论文

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1、超声、电解与Fenton试剂联合处理焦化废水的试验研究论文论文许海燕刘亚菲唐文伟李义久倪亚明摘要：焦化废水是一类很难处理的工业废水，目前主要采用A/O、A2/O生化方法进行处理，但生化处理后的焦化废水色度高，含有大量生物难降解有机物，还不能达到国家规定的排放标准。本文采用Fenton试剂氧化生化处理后的焦化废水，并辅以超声、DSA电极电解技术催化反应，确定了合适的Fenton试剂氧化和混凝条件，处理后废水色度从1000度以上降至50度以下.freel2)；超声波发生器(中科院上海声学实验室)，功率70，沉降后，过滤，取样测定CODCr、色度、氨氮、-、F-。(2)上述实验中在加入

2、Fenton试剂的同时，导入超声电极进行实验，其余步骤相同。(3)上述实验中在加入Fenton试剂的同时，导入DSA电极进行实验，其余步骤相同。2结果与讨论2.1确定Fenton试剂最佳氧化--混凝沉淀条件综合考虑影响Fenton试剂氧化和混凝沉降效果的因素：pH值、H2O2浓度、Fe2+的浓度、反应温度、FeCl3的浓度和PAM的浓度，根据实际的工况条件，对实验过程做了以下几方面的限制：(1)考虑实际成本问题，控制H2O2的浓度尽可能低；(2)pH控制在3～4；6(3)由于实际生化处理出水温度为30℃以上，因此试验温度定为30℃；(4)反应时间为2.5小时。为此，设计了以H20

3、2的浓度、Fe2+的浓度、FeCl3的浓度和PAM的浓度为变量的4因素3水平的L9(34)正交试验，如表2所示，试验结果列于表3。表2正交试验因素水平水样（500ml）H2O2/(mg.L-1)Fe2＋/(mg.L-1)FeCl3/(mg.L-1)PAM/(mg.L-1)1200802042250160244.83280200306表3正交试验结果水样(500ml)H2O2/(mg.L-1)Fe2+/(mg.L-1)FeCl3/(mg.L-1)PAM/(mg.L-1)COD/(mg.L-1)COD去除率/%120080204168.5240432200160244.843.258

4、0.68320020030690.0159.64425080246159.928.29525016030470.1368.556250200204.894.6757.54728080304.8127.342.91828016020630.6486.26928020024457.8274.07K1j%54.8931.8856.0855.68K2j%51.4678.4760.9860.35K3j%67.7563.7557.0358.06Rj%16.2931.754.904.67从表3可看出，Fe2+的投加量对CODCr去除率影响最大，其次是H2O2，再次FeCl3和PAM。最佳反应条

5、件确定为：H2O2=200mg/L，Fe2+=160mg/L，FeCl3=24mg/L，PAM=4.8mg/L。在此条件下处理焦化废水后水质指标见表4。表4Fenton试剂氧化混凝沉淀处理结果名称色度CODCr/(mg.L-1)NH3-N/(mg.L-1)F-/(mg.L-1)-/(mg.L-1)指标4543.22.4620.21.02去除率/%95.5587.1074.5315.4872.43从表4可以看出，在所确定的反应条件下用Fenton试剂处理焦化废水，脱色效果明显，CODCr去除率达87.10%，NH3-N去除率为74.53%，F-的去除率为15.48%，-的去除率为7

6、2.43%。2.2超声与Fenton试剂联合处理焦化废水由于单纯使用Fenton试剂所需反应时间过长，所以在体系中引入超声波发生器，利用超声对Fenton反应进行催化，反应0.5小时后焦化废水的主要污染指标见表5。表5超声-Fenton试剂处理后焦化废水的水质指标水样H2O2/(mg.L-1)Fe2+/(mg.L-1)色度CODCr/(mg.L-1)CODCr去除率/(%)100160216.82.7622000200218.32.0832001601637.783.1641501201868.669.225100806090.559.41从表5可以看出，在相同时间内，单独使用超

7、声处理或超声+H2O2处理，有一定的脱色效果，但CODCr去除率只有2％左右。采用超声与Fenton试剂联合处理效果明显，色度可降到16度，CODCr降到37.8mg/L，同时，在保持Fe2+与H2O2的比例不变时，适当降低Fe2+和H2O2用量，也取得较满意的处理效果。本文确定的超声与Fenton试剂联合处理的反应条件为：超声功率为70瓦，H2O2=200mg/L，Fe2+=160mg/L，FeCl3=24mg/L，PAM=4.8mg/L。2.3DSA电极与Fenton试剂联合