絮凝沉淀與芬頓氧化法處理含漆廢水

孫慧峰　冷超群　么瑞靜

【摘要】：用絮凝沉淀加芬頓氧化組合工藝處理含漆廢水，實(shí)驗了絮凝劑的種類和用量及芬頓試劑的用量對廢水中污染物去除率的影響并確定最佳反應(yīng)條件。實(shí)驗結(jié)果表明，絮凝劑選擇PAC和APAM最為合適，投加量分別為2 kg/t廢水和30 g/t廢水，COD去除率約83%。芬頓氧化優(yōu)化條件為：H2O2和FeSO4摩爾比為17：1，投加量為60 L/t廢水，分三次投加，每次投加量的比為7：2：1。經(jīng)過兩步處理，將含高濃度污染物廢水的COD從30532 mg/L降至1294 mg/L，去除率達(dá)到95.8%，BOD為723 mg/L，B/C為0.56，可以送至污水生化處理系統(tǒng)做后續(xù)達(dá)標(biāo)處理。

【關(guān)鍵詞】：廢漆水；混凝沉淀；芬頓氧化。

Abstract：Waste paintwaterwas treated by coagulation- precipitation and Fenton oxidation. The effect of different coagulants and Fenton reagents on the removal of contaminants in the waste water was tested and the optimal reaction conditions were determined. The experiment results showed that：the appropriate coagulationswere PAC （w=5%） and APAM （w=0.1%）， the optimum dosages were 40 mL/L （waste water） and 30 mL/L （waste water）， and the COD removal rate reached 83%； the optimum operating conditions of Fenton reagent were n（H2O2） ： n（Fe2+）=17：1， the optimum dosage of hydrogen peroxide（w=30%） was 60 mL/L （waste water）， and the hydrogen peroxide was added in three times （the ratio of every time was 7：2：1 ）. After the above two steps， the COD removal rate of the treated water was 95.8%， which was 1294 mg/L. And the BODwas 723 mg/L. The ratio of BOD and COD was 0.56， so it could be putted into biochemical system for further treatment.

Key words：Waste paint water；Flocculent settling；Fenton oxidation.

工業(yè)上，在染料、涂料的生產(chǎn)和使用中會產(chǎn)生大量含漆廢水，主要危害成分有樹脂、有機(jī)溶劑、表面活性劑、油類、顏料、醇類、醛類等，難以被微生物降解，會對水體、土壤會造成嚴(yán)重污染，影響人體健康，屬于HW12類危險廢棄物。許多企業(yè)對此類廢水沒有進(jìn)行及時處理，造成廢水堆積、濃縮，大大提高了廢水中污染物的濃度。目前廢漆水的處理方法有物化法、生物法，并能達(dá)到一定的出水效果。物化法有混凝沉淀法、氣浮法、吸附法。其中混凝法是通過投加藥劑，經(jīng)網(wǎng)捕、吸附、架橋的作用，使廢水中小顆?；蚰z體聚集形成大顆粒，進(jìn)而固液分離[1]。曾德芳[2]等用改性絮凝劑處理涂料廢水，出水COD、SS的去除率分別達(dá)到74.1%、95.4%；陳英文[3]等使用混凝-厭氧-好氧工藝處理印染廢水，出水COD降至100mg/L，色度也大大降低。氣浮法利用溶氣水產(chǎn)生大量微小氣泡，與水中油泥或絮狀物吸附上浮，分離效果也較為顯著，但此法耗能大，運(yùn)行成本高[4]。吸附法用活性炭等對污染物進(jìn)行吸附，可用于廢水的深度處理[5]。生物法運(yùn)行成本低，工藝較為成熟，處理效果顯著，在廢漆水處理方面也有很多成熟的應(yīng)用，趙雪等用兩級曝氣生物濾池常州涂料化工研究院的涂料廢水進(jìn)行處理，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)涂料廢水二級排放標(biāo)準(zhǔn)[6]，生物法與物化法的聯(lián)用在處理含漆廢水方面也有很多應(yīng)用[7]。

使用混凝法主要去除廢水中的固體小顆粒、膠體等成分，而涂料在生產(chǎn)和使用過程中會涉及到分散劑、增稠劑、防腐劑等有機(jī)物，這些物質(zhì)難以通過混凝的方法降解[8]，影響著出水水質(zhì)，需要進(jìn)行深度氧化，芬頓氧化法可以很好地達(dá)成這一目的。芬頓氧化法是目前公認(rèn)的反應(yīng)機(jī)理是羥基自由基理論，通過H2O2和Fe2+發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生·OH，·OH將有機(jī)物氧化分解為CO2、H2O等無害物質(zhì)，Wink D A等詳細(xì)介紹了有關(guān)羥基自由基的產(chǎn)生、傳遞和反應(yīng)鏈的終止[9]。整個芬頓反應(yīng)的速率取決于羥基自由基的產(chǎn)生速率，故過氧化氫和亞鐵離子濃度及兩者的比例影響著有機(jī)物的降解速率和最終的COD去除率，另外反應(yīng)的pH也是重要的影響因素。反應(yīng)完成后調(diào)至堿性生成Fe（OH）3膠體也可以起到絮凝吸附的作用[10]，最終通過混凝沉淀得到清澈水質(zhì)較好的出水，經(jīng)調(diào)節(jié)送至生化系統(tǒng)進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)。

1 、實(shí)驗部分

1.1 儀器與藥品

實(shí)驗用混凝劑聚合氯化鋁（PAC），聚合硫酸鐵（PFS），陰離子聚丙烯酰胺（APAM），陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）由河南鞏義科源凈水材料廠提供；氯化鈣，氧化鈣，硫酸亞鐵，雙氧水由天津市津北精細(xì)化工有限公司提供。COD、氨氮、總磷、硫化物由連華科技5B-3B（V8）測定，pH由上海雷磁PHS-3C測定；氯離子，硫酸根離子由Thermo ICS-1100離子色譜測定，電導(dǎo)率由梅特勒FE38電導(dǎo)儀測定。endprint