超声波_Fenton试剂与絮凝联用进一步处理焦化废水的实验研究_魏新利

第一作者:魏新利,男,1956年生,博士,教授,主要从事化学工程与技术研究。超声波、Fenton试剂与絮凝联用进一步处理焦化废水的实验研究魏新利张良波马新灵武文杰(郑州大学化学工程学院,河南郑州450002)摘要焦化废水是一种较难处理的工业废水,目前采用的生化方法很难使COD达到国家规定的排放标准。对超声、Fenton与絮凝联合应用处理生化后的焦化废水进行了实验研究,并探讨了三者联合应用的最佳组合反应条件及单因素对COD的影响趋势。结果表明,三者联合应用处理焦化废水COD的最佳反应条件为:Fe2+40mg/L,H2O255mg/L,FeCl35.4mg/L,PAM1.2mg/L,超声波频率为34.19kHz。在此反应条件下,COD去除率达到77.7%;各单因素对COD去除率的影响顺序为Fe2+>H2O2>PAM>超声波频率>FeCl3。关键词超声波焦化废水Fenton试剂絮凝AdvancedtreatmentofcokingwastewaterbyultrasoundenhancedFentonoxidationandcoagulationprocessWeiXinli,ZhangLiangbo,MaXinling,WuWenjie.(ChemicalEngineeringCollegeofZhengzhouUniversity,ZhengzhouHenan450002)Abstract:Wastewatersfromcoalcokingoperationscontainmanypersistentorganicpollutants;therefore,biotreatedcokingplanteffluentsoftencannotmeettheChineseNationalDischargelimitonCOD.ThepaperpresentseffectivenessofFenton'soxidation,ultrasoundwave,andcoagulation/sedimentationinremovingCODofabiotreatedeffluentaswellasthetreatmentperformanceofanintegratedadvancedtreatmentprocessemployingthethreetreat-mentcomponentseachoperatingatitsoptimumconditions.Thebesttreatmentperformancewasachieved(77.7%CODremoval)bythecombinedtreatmentofoptimizedultrasound(frequencyof34.19kHz)enhancedFentonoxida-tion(40mg/LofFe2+and55mg/LofH2O2),coagulation/sedimentation(5.4mg/LofFeCl3and1.2mg/LofPAM).Thetreatmenteffectivenesswasaffected,indecreasingorderofimpact,byFe2+,H2O2,PAM,ultrasoundfrequency,andFeCl3.Keywords:UltrasoundwaveCokingplantwastewaterFentonoxidationCoagulation焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,其成分复杂多变,是一种难处理的工业废水。目前对焦化废水COD的去除一般采用生化法,该方法能有效地去除焦化废水中的酚、氰类物质,但对于其中难降解有机物的去除效果差,出水的COD难以达到排放标准。Fenton试剂作为一种强氧化剂能氧化废水中的有机物,从而降低废水的COD[1],而超声又能加速Fenton氧化反应的进行[2]。因此利用了超声这一特点,主要研究了超声、Fenton试剂与絮凝共同处理生化后的焦化废水的最佳组合反应条件,同时还研究了单因素对COD的影响趋势,处理后的水质达到国家一级排放标准,而且大大缩短了反应时间。1材料与方法1.1样品来源废水取自安阳钢铁集团焦化厂生化处理后的焦化废水,水样的COD为182mg/L,pH为7.3。1.2实验装置所采用的主要实验仪器有:超声波发生器(成都九洲超声技术有限公司),有24.55、30.19、34.19kHz3种频率;数字恒温磁力搅拌器(上海雷磁仪器厂);精密pH计(上海雷磁仪器厂);COD快速测定仪(德国夸克公司进口实验室COD分析仪)等。实验流程如图1所示。先把装有反应液的烧杯图1实验装置508环境污染与防治第28卷第7期2006年7月DOI:牨牥牨牭牴牳牭牤jcnki牨牥牥牨牠牫