利用Fenton试剂去除焦化废水中的氰化物_田亚赛

第12卷第1期2010年3月辽宁科技学院学报JOURNALOFLIAONINGINSTITUTEOFSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.12No.1Mar.2010文章编号:1008-3723(2010)01-0031-02利用Fenton试剂去除焦化废水中的氰化物田亚赛,孙国军,兴虹(辽宁科技学院生物医药与化学工程学院,辽宁本溪117004)摘要:研究了在pH=3时,在Fenton试剂存在下,水中氰化物与Fe2+、H2O2反应,通过分离生成的亚铁氰化铁沉淀,高效去除了氰化物。除氰过程中,Fenton起到了协同和强化作用,用于焦化废水的深度处理,总氰化物的去除率达到98%以上,浓度低于0.1mg/L,并有效地降低了水的浊度等指标。关键词:Fenton试剂;氰化物;焦化废水;深度处理中图分类号:O65文献标识码:A冶金、电镀、化纤、炼焦等行业的工业废水中均含有氰化物。在含氰废水中,以焦化废水的成分最复杂,除氰化物外,还含有高浓度的氨、酚、硫化物以及多环杂环类有机物,采用国内广泛使用的A2/O工艺处理后,由于处理氰化物的微生物为弱势菌群,氰化物只能被部分分解,出水无法达标,需深度处理。通常采用的深度处理工艺,如利用聚合硫酸铁混凝处理,总氰化物达标困难,采用加入硫酸亚铁及三氯化铁的铁凝法,总氰化物的去除率在85%左右,仍无法保证达标排放〔1〕,一般的Fenton法对COD、色度、浊度等指标均有较高的处理效率,但对总氰化物的去除率仅为70%左右〔2〕,处理效果均不理想,无法达到辽宁省污水综合排放标准的要求(总氰化物≤0.2mg/L)〔3〕。本文研究了在Fenton试剂存在下,利用氰化物与Fenton试剂中的Fe2+、H2O2生成不溶性的亚铁氰化铁,以及Fenton的协同作用,通过分离出具有良好沉降性能的亚铁氰化铁,达到了很好的处理效果,总氰化物的去除率达到98%以上,可确保达标排放。1实验方法1.1仪器及试剂焦化废水:取自某焦化厂,采用A2/O工艺处理,二沉池出水。废水中相关污染物指标如表1。仪器:六联电动搅拌机(国华电器有限公司),7230G分光光度计(上海精密科学仪器有限公司),pHS-2F数字式酸度计(上海精密科学仪器有限公司),HI93703-11浊度仪(哈纳科仪科技有限公司),TU-1901双波长自外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)。试剂:硫酸、硫酸亚铁、过氧化氢,均为分析纯试剂。总氰化物的测定:采用预蒸馏-异烟酸吡唑啉酮光度法〔4〕。浊度的测定:采用便携式浊度计法〔4〕。表1焦化废水各污染物指标总氰化物(mg/L)COD(mg/L)色度(倍)浊度(度)pH4.011951501067.8收稿日期:2010-01-07基金项目:辽宁省教育厅资助项目(20060440)作者简介:田亚赛(1962—),男,辽宁东港人,辽宁科技学院生物医药与化学工程学院,高级工程师.1.2实验方法取400ml水样于烧杯中,用10%的硫酸溶液调pH值,依次加入2%的Fe2+溶液(FeSO4·7H2O)、3%的H2O2溶液,快速搅拌1min,慢速搅拌5min,沉降10min后,取上清液分析总氰化物等指标。2结果与讨论2.1pH对总氰化物去除效率及沉降性能的影响pH对总氰化物的去除效率有明显的影响(如图1),pH升高,去除效率随之降低。pH值在3～4时,上清液中的总氰化物随pH的变化较小,浓度小于0.1mg/L,去除率大于98%;pH>4后,总氰化物的浓度随pH的升高而明显增大,这与亚铁氰化铁耐碱性差以及Fenton氧化作用随pH升高而弱化〔5〕降低了协同作用等综合因素有关。pH减小,溶液中不溶物由絮状逐渐转为密实、粗大的矾花,其颜色也由黄色转向墨绿色。沉降10min后,上清液浊度、沉降比(即污泥量比泥液总量)的数据表明(如表2),当pH在3～5之间时,上清液浊度较原水样明显降低,剩余的浊度基本接近,浊度的去除率达到95%以上,当pH≥6后,浊度呈增大趋势;pH值降低,沉降比呈下降趋势,当pH=3时,沉降比最小。综合上述结果,pH对不溶物的沉降性能有明显的影响,pH值低,沉淀反应快,矾花大,沉降速度快,浊度去除率较高。图1PH对总氰化物去除的影响表2处理后水中不溶物的沉降情况pH3.04.05.06.07.0上清液浊度4.283.753.7913.6216.37沉降比(%)2.34.24.76.89.2考虑pH对总氰化物的去除以及对亚铁氰化铁沉降性能的影响,综合Fenton反应对pH的要求,为充分发挥Fenton辽宁科技学院学报第12卷的氧化作用,达到Fe2+、H2O2的最大利用率,将pH值确定为3。2.2Fe2+浓度对总氰化物、浊度去除效率的影响增大硫酸亚铁的加入量,上清液的颜色由墨绿色逐步转向浅黄色,不溶物由细小的矾花逐渐转向