高级氧化法处理聚四氢呋喃废水的试验研究①②

环境科学垫!Q：!ScierlceandrechnologyInnovationHerald高级氧化法处理聚四氢呋喃废水的试验研究①②③艾胜书纪晓娜’·左妍’。刘晶’。任庆凯边德军、(1．长春工程学院吉林长春130012；2．吉林省城市污水处理重点实验室吉林长春130012)摘要：分别对Fenton氧化法和O氧化法处理聚四氢呋喃废水的最佳运行条件进行了研究，并对．=者的处理效果进行了比较。研究结果表明，利用氧化法预处理聚四氢呋喃度水效果良好，Fenton氧化法在pH-3．HO2投量8mL／L、反应时问40min的最佳运行条件下，COD-J~除率达到60％vX~lo。氧化法在臭氧发生量O．25g／h。反应时间120min、废水pH偏碱性条件下，c0D去除串可以达到65％以上。关键词：聚四氢呋喃废水Fenton氧化法O。氧化法难降解有机废水中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674-098X(2014)10(b)-0123-02中国石油某石化分公司是目前国内唯一一家以糠醛法生产聚四氢呋喃进入试生产阶段的企业，生产过程中的废水属于高浓度难生物降解有机废水，其废水处理原设计采用焚烧法，试生产表明，其废水量大，采用燃烧法成本高，且存在燃烧温度控制不适当，燃烧产物不彻底，产生二次污染等特点，严重制约了企业的发展。而目前，国内外以糠醛法生产聚四氢呋喃企业，据报道其废水处理均采用燃烧法。高级氧化技术是近20年来水处理领域兴起的新技术，通常指在环境温度和压力下通过产生具有高反应活性的羟基自由基(·0H)来氧化降解有机污染物的处理方法⋯。该技术与传统的水处理方法相比，在处理难降解有机废水领域里具有高效、快速、彻底等优点而有着广泛的应用前景。本研究以糠醛法生产聚四氢呋喃产生的难降解有机废水为处理对象，分别以Fenton氧化法和0氧化法为处理手段，通过控制进水pH值、反应时间、臭氧发生量、HO：投加量等单因素变量，验证了其处理聚四氢呋喃废水的可行性，并确定了2种工艺的最佳运行条件，为该种废水处理技术的研究与开发奠定了基础。1试验材料与方法1．I废水来源及特点废水取自中国石油某石化分公司由糠醛法生产聚四氢呋喃工艺产生的废水，其0i234568910llH图1pH值与COD去除率的关系O2468l0l2O用量(ml／L)图2H20投加量与COD去除率的关系废水属于高浓度难降解工业废水，组分比较复杂。1．2试验方法和仪器废水首先利用sHB—IIIA型循环水式真空泵抽滤机进行过滤预处理，处理后的废水作为试验用水。(1)Fenton氧化试验。试验用水与药剂以一定比例盛装干烧杯中，调节至一定pH值，在常温条件下，用$25-2型恒温磁力搅拌器进行定速搅拌，反应、静沉后取上清液测其COD值，测试方法采用重铬酸钾法。通过COD值的变化，分析各种因素对处理效果的影响。(2)O氧化试验。将定量的试验用水投入到臭氧反应柱，由DELOzone型臭氧发生器产生的臭氧进入反应柱，通过池底的微孔扩散器分布到水体中与水中污染物进行臭氧接触反应，臭氧尾气用KI溶液吸收。通过对反应后的废水COD值的检测，分析各种因素对处理效果的影响。2试验结果与讨论2．1Fenton氧化试验2．1．1pH值对处理效果的影响不同进水pH对Fenton氧化法处理聚四氢呋喃废水COD去除率的影响见图1所示。从图1可见，随着pH值的变化，COD去除率波动很大。pH值为3时，COD去除率达到最大，当pH值再升高则去除率下降。根据Fenton法反应原理，在pH过低时Fe”很难被还原成Fe“，导致Fe”不足而较少地催化H2O2转化为HO-。当pH值升高时，Fe可转化成为Fe”，但在较高pH值下，Fe”与H0倾向于形成羟基配合物，同时H2O不稳定，易分解成为0和H：O。陆贤等人在利用Fenton试剂深度处理废纸造纸废水试验研究中认为，不同pH值下COD的去除率高低还与废水中构成COD的有机物种类有关。因此，本试验认为利用Fenton法预处理聚四氢呋喃废水的最佳pH值为3。从图1还发现，当pH值为6以后时，去除率又有一定上升，分析这可能是Fe”混凝作用的表现。①基金项目：教育部新世纪优秀人才支持K~](NCET-08-0689)，吉林省科技计划项目(20122112)。②作者简介：艾胜书(1980-)，男，汉族，吉林长春，实验师，主要研究污水处理技术。③通讯作者：边德军(1967-)，男，满族，辽宁锦州，教授，主要研究水处理技术。科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald123加；2∞驺鼬好们^v哥驻凸8弱∞弱∞如∞S俯笾a8!：垫ScienceandTechnologylnnovationHerald807O6O錾50啪宕4Oro308O7060錾50§4030OlO