H_2O_2法预处理石油化工废水及其动力学研究

O3/H2O2法预处理石油化工废水及其动力学研究*彭人勇李海刚(青岛科技大学环境与安全工程学院，山东青岛266042)摘要:采用O3/H2O2法对某炼油厂石化废水进行预处理，通过正交实验考察了pH、反应时间、O3流量和H2O2投加量对废水COD去除率的影响。单因素优化实验结果表明:在pH值为10.00，反应时间为50min，O3流量为4g/h，H2O2投加量为30mmol/L的条件下，废水中COD、挥发酚和色度去除率分别达76.78%、96.79%和94.44%，B/C由原来的0.067提高到0.380，出水可进入后续生化阶段进一步处理。同时，该反应体系符合一级反应动力学方程。关键词:O3/H2O2;石化废水;COD;羟基自由基;动力学DOI:10.13205/j．hjgc．201407008STUDYONPＲETＲEATMENTOFPETＲOCHEMICALWASTEWATEＲUSINGO3/H2O2SYSTEMANDITSSYNEＲGETICKINETICSPengＲenyongLiHaigang(CollegeofEnvironmentandSafetyEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)Abstract:ThepetrochemicalwastewaterfromoilrefineryhasbeenpretreatedbyO3/H2O2process．Theinfluentialfactors，suchaspH，reactiontime，ozoneflowanddosageofH2O2ontheremovalrateofCODwereinvestigatedthroughorthogonalexperiment．TheresultsofsinglefactoroptimalexperimentsshowedthattheremovalrateofCOD，volatilephenolandchromawereupto76.78%，96.79%and94.44%respectively，whenpH，reactiontime，ozoneflow，anddosageofH2O2were10.00，40min，4g/hand30mmol/Lrespectively．B/Cwentupfrom0.067to0.380．Thebiodegradabilityhasincreasedobviously，whichcouldmeettherequirementsofthefollow-upbiochemicaltreatment．Atthesametime，thekineticstudyshowedthattheremovalofCODwasinaccordancewiththefirst-orderkineticmodel．Keywords:O3/H2O2;petrochemicalwastewater;COD;hydroxylradical;kinetics*山东省自然基金(2009ZＲB019K+1)。收稿日期:2013－09－050引言石油化工废水具有COD浓度高，色度高，含有有毒有害物质，成分复杂，可生化性差等特点，因此废水在进入生化阶段处理前通常要进行预处理。目前对石化废水预处理的主要方法有:絮凝法、吸附法、微电解法、湿式氧化法、Fenton氧化法及臭氧氧化法等［1-2］。单一的高级氧化法缺点是氧化过程中有可能产生某些中间产物难以降解，造成二次污染，处理效率低，所以多种高级氧化法联合处理工艺是近年来废水预处理的研究方向。O3/H2O2高级氧化法可产生氧化能力较强的·OH与废水中的有机物反应，将废水中难降解的大分子物质降解为小分子有机酸、醛等，最终氧化为CO2和H2O。该方法反应速度快，氧化能力强，对废水中COD和色度的去除效果好［3-4］。实验废水来自山东某炼油厂石化废水，该厂主要生产蜡油、石脑油、润滑油基础油等产品。废水中主要含有烷烃类、酚类等有机污染物，废水中ρ(COD)达7000～8000mg/L，ρ(BOD5)/ρ(COD)＜0.1，可生化性差。本研究探讨了O3/H2O2联合氧化法对该石化废水中COD去除率的影响因素及反应机理，为O3/H2O2处理类似含高浓度、难降解化工废水提供一定的实验依据。1实验部分1.1废水水质及工艺流程实验废水为山东某炼油厂生产废水，排放量平均23环境工程EnvironmentalEngineering为15～20t/h。废水呈深灰色，有较强的刺激性气味。该废水中COD、挥发酚和色度含量较高，可生化性差，废水水质如表1所示。表1石化废水原水水质Table1Ｒawwaterqualit