Fe_2_H_2O_2法处理DSD酸生产氧化母液的研究_祝万鹏

16卷l期环境科学Fe,+一HZOZ法处理DSD酸生产氧化母液的研究`祝万鹏杨志华王利杨吉生(清华大学环境工程系,北京100084)摘要为改善DSD酸氧化母液的可生化降解性,将废液先用有机絮凝剂ST一l(一种季胺盐)处理,ST一1的投加量为39/L,其后用eF“十一H202法氧化,eF“+和H202的量分别为巧OmgL/,7s/L,废液COD和色度的去除率分别可达64%和62%。经处理后的废水,其BoDSc/00、0.3,可以认为已达到生化处理的要求。当H202的投量为2目L,经eF“+一HZoZ氧化处理后的废液,再用FeC13进行两级混凝处理(Fecl3的投加量分别为59/L和29/)L,则CoD和色度的去除率可达90%和95写。关祖词eFZ二一H202,sDD酸,废水处理。DSD酸是重要的染料中间体之一,它主要用于制造荧光增白剂,直接冻黄G、直接黄、耐晒橙F3G和防蛀虫剂等。DSD酸是以对硝基甲苯作原料,在一定的温度条件下,经磺化、氧化、缩合和还原等化学过程制取。目前,DsD酸生产工艺的原料利用率低,生产过程中排出的废液,往往含有大量苯及其衍生物,颜色深、酸性强。由于废液中的有机物大多是带有硝基、氨基和磺酸基等取代基团的芳香族化合物,对微生物有强烈的毒性。同时,带有磺酸基(503一)的芳香族化合物易溶于水,传统的物理化学处理效率很低。所以,此类废液是目前最难处理的废水之一,也是染料生产企业废水生化处理厂出水色度和CoD不能达标的主要原因之一。DSD酸生产过程中排出的主要废水是氧化缩合后的过滤废母液(以下简称DSD酸氧化母液)。DSD酸氧化母液不具有可生化性(BODS/COD、0.03)。本文主要研究采用eF,+一H202法对DSD酸氧化母液进行预处理,改善它的可生物降解性,为生化处理创造条件。COD:C一86一3型化学需氧量测定仪BoD;:标准稀释法pH:pHS一3B数字式酸度计色度:三激励值法测明度2试验结果与分析2.1Fe,+一H:o,单独氧化法在含有eF,+的酸性溶液中投加H202时,会发生下列反应:FeZ+十H202一Fe3++OH一+·OH(l)Fe3++HZoZ一FeZ++H++HO:·(2)[FeZ+」、[HZo:]和仁OH一]直接影响着·oH的浓度,决定着氧化反应的速率。因此,实验主要考察这3个因素对DSD酸氧化母液处理效果的影响。从式(l)可以看出,HZoZ分子中真正起氧化作用的只有一个0,所以,和废水的CoD相当的HZo:量(称为H202的理论当量)E用下式计算:l试验LI试验方法试验在烧杯中进行,取一定体积的水样,加入一定量的eFso;溶液,滴加30%的H202溶液搅拌。待反应完成后,测定水样的c0D、色度和BOD:等项目。LZ测定项目及方法.1[2口E(g/L)=COD(mg/L)108.34X二一二1b对于上述DSD酸氧化母液,可求得E一46.65/L。可见,若假设HZoZ的氧化能力与CoD测定条·国家自然科学基金资助项目,本校毕业生王莉莉参加了部分实验工作收稿日期:1994一02一19DOI:10.13227/j.hjkx.1995.01.006环境科学16卷l期的去除率已无明显变化,所以可选择「eF+2」-150mg/L为适宜的投加量。2.1.aHZoZ投加量的影响在pH=2.5(原废液pH)条件下,投加Feso4使〔FeZ+〕=一5omg/L,测不同HZoZ投加量反应终了时水样的COD、BODS和色度值,结果见图2。自O口\的ao闰54,JZ0-.0.0.0.0.0.0ǐ州件下重铬酸钾的氧化能力相当,则理论上应投加46.65/L的H,02才能使废液中的有机物完全氧化。因此,在考察废液pH值和eF+2投加量对COD去除效率的影响时,均投加了较多量的HZOZ。实验研究表明,DSD酸氧化母液与eFZ+-H20:氧化反应历时hl基本完成。因此,以下实验,反应时间均取lh。2.1.1水样PH值的影响当H:o:投加量为429/L(以纯HZoZ计),FeZ+=200mg/L时,氧化反应lh,则不同水样pH值对c0D去除率的影响见图1。从图l可以看出,eFZ长H202法处理DsD酸废液,coD去除率在酸性条件下(pH一2一4)最好。随着pH的升高,去除率显著下降。当PH)8时,eF,十开始形成絮体沉淀,直接影响反应的进行。考虑到DSD酸氧化母液的pH一2.5,因此,可不必调节pH,直接进行处理。肆30厂46810】2O尸l沪去,一2520j()1505à哥菠米侧司昆自O口[H202](g/L)图ZH:02投加量对废液处理效果的影响COD.2OBsD/CoD3.色度阴职45铃40淡祖35由图2可以看出,本法完全分解废液中有机物需要很高的氧化剂量。但是,随HZoZ量的增加,废水的生物降解性能逐渐改善。在实验条件