摘 要:本試驗分別采用了芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合使用法、高錳酸鈣法、高錳酸鈉法處理含酚廢水,考察了以上3種藥品對相對于不同濃度原廢水的投加量及反應(yīng)時間對含酚廢水中CODCr的處理效果。試驗結(jié)果表明:芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合使用,不僅可以有效的去除廢水中的CODCr,而且還能降低處理成本。其對CODCr濃度為5000mg/L含酚廢水中CODCr的去除率達到76%。
關(guān)鍵詞:芬頓試劑;高錳酸鈣;含酚廢水
含酚廢水主要來自焦化廠(尤其是低溫土法煉焦)、煤氣廠、絕緣材料廠等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、有機農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程。含酚廢水不僅對水生生物產(chǎn)生嚴重影響,也對農(nóng)作物產(chǎn)生影響。國內(nèi)外含酚水的處理方法很多,主要分為物理法和化學(xué)法,但縱觀各種方法各有利弊,如電解法的優(yōu)點是需使用氧化劑、還原劑等化學(xué)藥品,可省掉后處理;再者,利用電流和電壓的變化很容易控制反應(yīng)速度和類型,操作也很簡單。但是,只適用于低濃度含酚廢水的深度處理,能耗及處理費用較高。因此,一種既能夠高效、經(jīng)濟、穩(wěn)定的處理含酚廢水又能夠避免二次污染的治理方法必然成為各國內(nèi)外學(xué)者的研究重點及熱點。[ 1-5 ]
筆者分別采用芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合使用,高錳酸鈣法、高錳酸鈉法對含酚廢水的處理進行了試驗結(jié)果的分析和研究。
1 實驗部分
1.1 實驗的原水水質(zhì)及實驗藥品
①原水(來源:漢沽鹽場),顏色:橙紅色,pH=7,氣味:刺激性氣味;
②無定形顆粒狀活性炭,分析純,天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司;
③高錳酸鉀;
④高錳酸鈣;
⑤高錳酸鈉。
1.2 分析測試項目
CODCr:GB1l9l4—89重鉻酸鉀法。
1.3 試驗方法
1)芬頓試劑和高錳酸鉀法聯(lián)合處理含酚廢水;
2)高錳酸鈣法處理含酚廢水;
3)高錳酸鈉法處理含酚廢水。
2 實驗結(jié)果與分析
2.1 芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)用處理含酚廢水
向500ml含酚廢水中加入濃度為30%質(zhì)量百分比的雙氧水10ml和1.8g 硫酸亞鐵,加熱至40℃左右,并用磁力攪拌器,使其充分反應(yīng),溶液中出現(xiàn)大量的氣泡,并且溶液的顏色變成深紅色,30分鐘后,溶液中不再產(chǎn)生氣泡,溶液的顏色變得穩(wěn)定,說明雙氧水已經(jīng)反應(yīng)完全,再向其中分別加入2g-9g質(zhì)量不等的高錳酸鉀,觀察其對CODCr的去除效果。
加入不同質(zhì)量的高錳酸鉀對CODCr的去除率影響很大,而且加入高錳酸鉀的質(zhì)量越高,CODCr的去除率越高,當加入2g高錳酸鉀時,CODCr的去除率只有55.5%,而相同條件下,加入9g高錳酸鉀,CODCr的去除率達到76%。最終CODCr的濃度達到國家規(guī)定的排放標準。
2.2 高錳酸鈣法處理含酚廢水
取500ml含酚廢水,向其中分別加入3g、6g、8g、10g高錳酸鈣,用磁力攪拌器攪拌30分鐘,關(guān)閉磁力攪拌器,靜置3小時。過濾后靜置,測定CODCr的值。
實驗測得原水的CODCr值為4984mg/L。
由數(shù)據(jù)得出,高錳酸鈣的質(zhì)量對CODCr的去除率有很大的影響,高錳酸鈣質(zhì)量越多,CODCr的去除率越高,因為投加高錳酸鈣可以氧化廢水中的有機物,其生成的產(chǎn)物二氧化錳也有氧化力,可以進一步氧化廢水中有機物,并且二氧化錳有較大的比表面積可以吸附水中的有機物,使其沉降下來,進一步去除了水中有機污染物。所以增加高錳酸鈣的質(zhì)量,可以提高CODCr的去除率。
2.3 高錳酸鈉處理含酚廢水
取清液500mL加10ml高錳酸鈉(濃度為40%左右),過濾第一次溶液混合物,取清液1L加入20ml高錳酸鈉,用磁力攪拌器攪拌30分鐘,關(guān)閉磁力攪拌器,靜置3小時取樣測定其CODCr值。實驗測得原水的CODCr值為5054mg/L。
過濾后取清液進行實驗時,加入硫酸后,反應(yīng)0.5h、1h、2h、3h、24h后測得水樣CODCr值。將上述反應(yīng)后的溶液,過濾后,二次投加10ml高錳酸鈉,反應(yīng)0.5h,1h,2h后,測得CODCr的值分別為880mg/L,544mg/L,
752mg/L。(此時高錳酸鈉過量)
第二次加入高錳酸鈉,CODCr的去除率明顯增大,反應(yīng)30分鐘后,去除率可以達到82.59%,反應(yīng)60分鐘后,溶液中CODCr的去除率可以達到89.24%。溶液顏色顯仍為高錳酸鈉顏色(紫紅色),此時應(yīng)該是高錳酸鈉過量, 溶液靜止大約3天后,紫色逐漸消失,說明高錳酸鹽的氧化性具有持久性。
3 結(jié)論
1)芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合使用,不僅可以有效的去除廢水中的CODCr,而且還能降低處理成本。其對CODCr濃度為5000mg/L含酚廢水中CODCr的去除率達到76%對COD濃度為7680mg/L含酚混合廢水CODCr的去除率為87.5%.
2)實驗還研究了高錳酸鈣和高錳酸鈉對CODCr處理效果的影響。高錳酸鈣對CODCr為5054mg/L的含酚廢水的去除率達到70%以上,而高錳酸鈉一次投加量對CODCr的去除率只有55%。
3)同等質(zhì)量的高錳酸鹽,高錳酸鈣對水中CODCr處理效果要強于高錳酸鈉,而芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合處理廢水的效果與高錳酸鈉處理結(jié)果相近,比單獨等質(zhì)量的高錳酸鉀對CODCr的處理效果要強。但是高錳酸鈉和高錳酸鈣由于其價格比較高,所以應(yīng)用于處理水量相對較少,而且CODCr非常難降解的領(lǐng)域的廢水。
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作者簡介:于雪琴,天津人,碩士研究生,研究方向:水處理理論與技術(shù)。