UV_Fe_2_H_2O_2处理_省略_废水中难生物降解的有机毒物的研究_欧阳福承

第3卷第l期1990年2月20日环境科学研究ResearehofEnvironmentalSeieneesVol,3,No.lFeb.20,1990UV+Fe“+HZOZ处理焦化废水中难生物降解的有机毒物的研究欧阳福承吉林化工学院)佘健(东南大学)曹曼(哈尔滨工几业大学)提要研究了Fenton试剂(HZOZ+FeZ’)在紫外光(UV)幅照下,氧化处理焦化废水中难被生物降解的有机毒物的可行性,并对反应条件进行了优化结果表明此法对焦化废水中包括多环芳烃(PAH)的所有有机毒物都有较强的去除能力但如何降低处理费用,有待进一步工作关键词:紫外光;亚铁化合物:过氧化氢有书t毒物一、前言焦化废水中含有多种难被生物降解的PAH等有机毒物,排入水体,给水环境造成的威胁日益严重,引起了国内外许多学者的关注。例如,针对其中的PAH作过处理研究的有:生物降解法〔’〕,湿式氧化法〔2〕,臭氧氧化法〔3,活性炭吸附〔4〕与湿式催化氧化再生法〔“〕。但都还有些待解决的问题。而氧化能力很强的光催化氧化法,用于处理焦化废水中难降解有机毒物的研究尚未见有报道。本文就紫外光催化Fenton试剂氧化法,对处理焦化废水的可行性,进行了初步探讨,为其中难降解有机毒物的处理提供了一种较为有效的途径。UV十FeZ+H刃2氧化法,由M.Ma-laiyand,‘“)于1980年首先应用于自来水的净化;同年,ACatherine叮。成功地应用于TVT炸药废水的处理;随后,我国黄哄骇(1987)〔”)和夏国寿等(1988夕〔“).较详细地研究了该法处理难降解有机废水的能力及影响因素,对如何降低处理费用也做了一些探讨。作者在此基础上将该法应用于焦化废水中难降解有机毒物的处理,取得了较好的效果。二、实验部分L一)实验装置实验用装置见图l。空气经计量和清净后进入装有定量的废水、FeZ一卜、和HZOZ的反应器,同时进行光照。经一定时间后,取样分析试样中难分解有机物的残存量。(二)分析方法实验所使用的主要仪器和试剂分别见表l和表2。PAH的浓度用液相色谱法测定;TOC用TOC一TOD测定仪测定;Fe“十浓度用邻菲哆琳比色法测定;COD用重铬酸钾法测定。三、实验结果和讨论。一)废水的预处理焦化废水经二级生化处理后,含有较多的公浊物并是惊色需经预处理以降低其色DOI：10.13198/j.res.1990.01.22.ouyfch.004第1期欧阳福承等:UV+Fe“+HZOZ处理有机毒物的研究2146}1:⋯:{;⋯’8’莎图1反应装置示意图一气泵;2一液气分离器;3一浓硫酸洗气瓶;5一NaOH洗气瓶;9一酸度计;l于-6一光化反应器;一捕集器;4一活性炭吸附柱;8一恒温水浴;于燥管;以一CO:吸收管比一尾气吸收瓶。表1主要仪器名称型号来源多功能光化反应器LCes3A自制高压液相色谱仪721一2日本岛津分光光度计PHS一2湖南益阳市仪表厂TOC一TOD测定仪DBJ一621吉化公司研究院pH计定时变速搅拌机上姆弟一分+JT仪器J43肠分厂Fe“一干絮凝;(3)只调PH=3,不加FeZ+o结果见图2。甲诊(%)10080f602040表2主要试剂456pH名称级别来源30%过氧化氢GR天津市东方化工厂硫酸亚铣CP天津市化学试剂三厂重铬酸钾AR北京红星化工厂硫酸亚铁馁GR邻菲哆琳刁匕尔化字试洲二)邻苯二甲酸氢钾上海试剂三厂北京化工厂0.91.82.73.64.55.4Fe2+浓度x103(mg八)图2专’一pH(Fe叶浓度)关系图,脱色率夕_嘎璧土竺塑度二远丝理鱼鱼奎丝鱼度奋一原废水吸光度火100%度并去除悬浊物。据废水和UV十Fe“+HZOZ氧化法的特点,较好的预处理方法是FeSO4絮凝法。实验分为三种情况(1)直接投加FeZ+(pH之7);(2)调pH=3后投加由图2可看出,(3)不但脱色率优于前二者,而且COD去除率最高达(69.5%)。故选择(3)做为光氧化前的预处理方法,既能节约大量的絮凝剂,又为下一步光氧化反应提供了必需的酸性条件,废水的这种自凝性及其有关理论见文献〔’“’。(二)影响处理效果的主要因素环境科学研究(RES第3卷本氧化体系中,影响反应的因素很多,在文献交”、”〕中有详细的论述。本文只做了pH值、HZOZ与Fe“+浓度、空气量和光照时间的影响实验。1.pH的影响pH对废水处理效果的影响十分显著(见图3),并且存在一最佳pH范围:pH二2一4。结合有关学者的研究结果〔”、”、’“),可认为产生此现象的原因与亚铁的存在状态有关。但其研究还不够全面,理论解释还不够完善。式中△Oh为d轨道在正八面体场中的分裂能;E稳为晶体场稳定化能;n1、n2分别为填入tZg与tg轨道的价电子数。据上式可求得Fe“+、和Fe3弓于别在强、弱配位场下的晶体场稳定化能(见表3)。因对同一金属离子,不