Fenton技术处理兰炭废水实验研究

第46卷第6期当代化工Vol.46，No.62017年6月ContemporaryChemicalIndustryJune，2017基金项目基金项目：陕西省科技厅项目，项目号：2015GY114；陕西省教育厅产业化培育项目，项目号：15JF035；榆林市科技计划项目，项目号：2015CXY-01,2015CXY-14。收稿日期收稿日期：2016-12-12作者简介作者简介：高雯雯（1985-），女，陕西省榆林市人，讲师，硕士，2009年毕业于西安建筑科技大学化学工艺专业，研究方向：工业废水处理。E-mail：wenwengao2008@163.com。Fenton技术处理兰炭废水实验研究高雯雯，张智芳，陈碧，苏婷（榆林学院化学与化工学院，陕西榆林719000）摘要：采用Fenton试剂氧化处理兰炭废水，通过考察各影响因素对COD及色度的去除率，确定最佳工艺条件。结果为：温度为60℃，pH值为6，H2O2投加量为0.3mol，n(Fe2+):n(H2O2)=20，反应时间为120min，对COD和色度的去除率最大，分别为96.84%和98.00%，B/C值由0.21上升到0.60，可生化性得到很大提高。关键词：兰炭废水；Fenton反应；COD；色度；可生化性中图分类号：TQ521.9文献标识码：A文章编号1671-0460（2017）06-1072-03StudyonTreatmentofSemi-cokingWastewaterbyFentonProgressGAOWen-wen,ZHANGZhi-fang,CHENBi,SUTing（SchoolofChemistryandChemicalEngineering,YulinUniversity,ShaanxiYulin719000，China）Abstract:Semi-cokingwastewaterwastreatedbyFenton’sreagent.TheoptimalconditionsweredeterminedbystudyingtheeffectoffactorsonCODandchromaremovalrate.Theresultsshowthat,whenthepHvalueis6,thedosageofH2O2is0.3mol,themolarconcentrationratioofH2O2/Fe2+is20andthereactiontimeis120min,thereactiontemperatureis60℃,theremovalrateofCODandchromaisbiggest,andcanreachto96.84%and98.00%respectively,theB/Cvaluecanincreasefrom0.21to0.60,andthebiodegradabilityofsemi-cokingwastewatercanbeengreatlyimproved.Keywords:Semi-cokingwastewater;Fenton’sreagent;COD;Chroma;Biodegradability兰炭是铁合金、煤制气、煤化工生产中重要的生产原料。在原煤的低温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中会产生兰炭废水[1]。兰炭与焦炭都是原煤干馏后所得固体产物，不同之处在于兰炭是在低温下（600~800℃）干馏而成，也叫半焦，而焦炭得干馏温度较高，约为1000℃。兰炭废水水质与焦化废水相似，主要含有大量单环及多环芳香族化合物，如苯类、酚类、酯类等物质，叠氮类化合物如吡啶、喹啉及氨氮等，但由于干馏温度较低，因此兰炭废水水质指标通常为焦化废水的10倍左右[2]，总之，兰炭废水成分复杂，含有大量难降解物质和有毒有害物质，可生化性较差，处理难度很大[3]。兰炭废水与焦化废水水质特点有许多相似之处，因此，目前对兰炭废水的处理方法主要借鉴焦化废水的，兰炭废水处理按处理程度可分为一级、二级和三级处理。一级处理指预处理，是通过沉淀、萃取、氧化还原等方法去除废水中的悬浮物，回收有价值的物质，包括隔油、脱酚、蒸氨等。二级处理是在预处理的基础上对废水进行进一步处理，主要是指生化处理。然而，经过预处理后，兰炭废水中的CODcr（化学需氧量）及NH3-N（氨氮）浓度仍很高，其生化难度很大。三级处理即深度处理，一般指生化段排出的废水经絮凝或吸附到达国家规定能够排放的标准[4]。兰炭废水的水质特点决定了其处理工艺绝不能照搬焦化废水的，基于此，目前对兰炭废水的处理尚没有比较成熟的工艺，仍然处于实验室研究探索阶段。高级氧化法无疑是处理兰炭废水的首选方法。Fenton氧化体系是H2O2与二价铁离子的反应产生大量的自由基团，Fenton技术以其反应时间短、无需外加能量、装置简