电_Fenton氧化法处理皂素生产废水_胡晓莲

Treatmentofsaponinwastewaterbyelectro－FentonoxidationtechnologyHuXiaolian，WangXifeng（SchoolofCivilEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China）电—Fenton氧化法处理皂素生产废水胡晓莲，王西峰（湖南科技大学土木工程学院，湖南湘潭411201）［摘要］采用电—Fenton法处理皂素生产废水，主要考察反应时间、pH、电流密度、电极电压、空气流量对废水COD和色度去除率的影响。通过试验得到最佳反应条件：反应时间90min，pH=4.0，空气流量0.25m3/（h·L），电流密度10mA/cm2，电极电压24V。在此条件下，COD和色度的去除率分别达到91%和93%以上。［关键词］电—Fenton；皂生产废水；废水处理［中图分类号］X703.1［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）04-0021-04Abstract：Theelectro-Fentontechnologyhasbeenusedfortreatingsaponinwastewater.Themaininfluentialfac-tors，suchasreactiontime，pH，currentdensity，voltage，andairflowareinvestigated.Theresultsshowthattheoptimumconditionsareasfollows：reactiontime=90min，pH=4.0，currentdensity=10mA/cm2，voltage=24Vandairflow=0.25m3/（h·L）.Undertheseconditions，theremovalratesofCODandchromaareabove91%and93%re-spectively.Keywords：electro-Fenton；saponinwastewater；wastewatertreatment皂素生产废水属于高难度难降解工业废水〔1〕，目前采用的处理工艺以中和、厌氧生物处理（UASB）、好氧生物处理（SBR）等方法为主，各种处理工艺大同小异，处理效果并不理想〔2〕。Fenton试剂在温和条件下就能产生氧化电位极高（2.8V）的羟基自由基HO·，并能无选择地将有机物降解矿化成二氧化碳和水〔3-4〕。电—Fenton法是利用电化学法产生的Fe2+和H2O2提供Fenton试剂的持续来源，再利用Fenton试剂的强氧化性，使有机物得到降解〔5-7〕。与传统Fenton法相比，电—Fenton法有它独特的优点：不需或只需加入少量化学药剂，可以大幅度降低处理成本；设备相对简单，电解过程需控制的参数只有电流和电压，易于实现自动控制；对有机物的降解，除羟基自由基的氧化作用外，还有阳极氧化、电吸附作用等，所以处理效果比传统Fenton法高。笔者采用电—Fenton法对皂素废水的处理进行了试验研究。1实验部分1.1废水水质原水取自湖北某实业总公司薯芋皂素厂的皂素生产废水。经混凝沉淀等预处理后废水水质如表1所示。1.2试验方法电解槽以铁板为阳极，以多孔石墨为阴极，在电解槽底部通入空气，鼓入的空气同时兼作向体系中输氧和搅拌作用，使体系处于流化状态，以使有机污染物在三维场中进行自由基反应。通电后，在阴阳极上同时进行电化学反应。阴极形成的H2O2同阳极极［基金项目］湖南省教育厅资助科研项目（07C286）试验研究第29卷第4期2009年4月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．4Apr．，2009表1废水水质SO42-/（mg·L-1）300~500Cl-/（mg·L-1）800~1000pH0.4~4.0色度/倍2000~3000项目数值COD/（mg·L-1）4000~430021——工业水处理2009－04，29（4）试验研究板表面生成的Fe2+作用生成具有强氧化作用的HO·，利用HO·的强氧化作用来氧化降解废水中的有机物。首先将水样的pH调节到一定值，控制反应时间，TPR稳流稳压电源供给需要的电流和电压，控制电流密度；反应一定时间后测定电解槽出水的COD和色度。1.3仪器及装置自制电解槽，尺寸为1.0m×0.5m×0.5m，阳极铁板尺寸为0.45m×0.45m，多孔石墨阴极尺寸为：0.45m×0.45m。Tu-1800紫外－可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；隔膜计量泵（Qmax=2500L/h）；通过自制曝气装置向电解槽内鼓入氧气，曝气同时兼作搅拌作用。处理工艺流程如图1所示。2结果与讨论在参