_Fenton氧化-混凝联合处理橡胶废水研究

某合成橡胶厂所排放的废水量大、成分复杂、有机物含量高。目前采用混凝气浮工艺进行废水处理，但是COD去除率低于40%，给后续生物处理带来了相当大的难度。目前，合成橡胶废水的处理方法主要有混凝法、高级氧化法和生物处理法等。其中高级氧化法中的Fenton催化氧化处理技术，反应条件温和、处理效率高、适用范围广，在处理高含量、难降解、有毒有害废水方面表现出比其他方法更多的优势，一直是近年来研究的热点[1]。但单纯采用Fenton氧化法有处理成本高的弊端。混凝法处理技术成熟、操作简单、易管理，但单纯采用混凝法处理效率较低且沉降物还需进一步的处理、处置。因此有必要研究Fenton氧化-混凝联合工艺处理橡胶废水技术，考察其处理效果，对比单纯用混凝法及Fenton氧化法是否有明显的优势，并考虑各种影响因素对Fenton氧化-混凝联合工艺处理效果的影响，寻求较佳处理工艺条件，为实际运用提供参考。1试验部分1.1试剂浓硫酸、邻苯二甲酸氢钾、碳酸氢钠、聚丙烯酰胺、硫酸铁、质量分数30%的H2O2（使用前先稀释，再用KMnO4法标定）和硫酸亚铁，均为分析纯。1.2仪器2003型恒温磁力加热搅拌器，MettlerToledo320pHMeter，XH9004B型COD快速测定仪，XH9004B型恒温消解器，紫外可见分光光度计，Agilent1100LC型高效液相色谱仪，721分光光度计，BS124S型电子天平，等。1.3废水来源橡胶废水来源于橡胶生产中的凝聚、洗涤及挤压工序，主要组分为苯系化合物，COD为600～800mg·L-1，BOD5为100～360mg·L-1，BOD5/COD平均为0.25，废水pH为3～6，废水排放温度为(55±5)℃[2-3]。2试验与结果2.1正交试验取橡胶废水100mL，加入一定量H2O2和FeSO4·7H2O，并置于恒温磁力搅拌器上搅拌一定时间；加入一定量Fe2(SO4)3，用NaOH调节混合液初始pH至一定值；快速搅拌30s，立即加入1滴聚丙烯酰胺溶液助凝，再慢速搅拌1min后，取上清液测其COD。综合考虑影响Fenton试剂氧化和混凝沉降效果的因素：H2O2、FeSO4·7H2O和Fe2(SO4)3的用量，考虑实际成本问题，应控制H2O2的用量尽可能少。为此，设计了以H2O2、FeSO4·7H2O和Fe2(SO4)3用量为变量的3因素3水平的L9(33)正交试验[1，4-5]。试验因Fenton氧化－混凝联合处理橡胶废水研究闫肖茹，高建平，王建中，杨建涛，李慧（西北师范大学地理与环境科学学院，甘肃兰州730070）摘要：以橡胶厂的工业废水为研究对象，探讨了各种因素对Fenton氧化后废水混凝处理效果的影响，并对H2O2、FeSO4·7H2O和Fe2(SO4)3用量进行L9(33)正交试验，确定Fenton氧化-混凝联合工艺处理橡胶废水的最佳反应条件为：质量分数30%的H2O2、FeSO4·7H2O和Fe2(SO4)3投加量分别为2mL、0.3g和0.3g。与Fenton氧化法和直接混凝法相比，Fenton氧化-混凝联合工艺对橡胶废水处理效果更好，对COD去除率明显高于单独采用2种方法对COD去除率的总和。关键词：Fenton氧化；混凝；橡胶废水；COD去除率中图分类号：X783.3文献标识码：A文章编号：1000-3770(2009)08-099-04收稿日期：2008-12-17作者简介：闫肖茹（1986－），女，硕士研究生，研究方向为水污染控制联系电话：13519671467；E-mail：yanxiaoru119@163.com第35卷第8期2009年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.35No.8Aug.,200999素、水平及结果列于表1和表2中。从表2的试验结果和极差分析可以看出，H2O2投加量对COD去除率影响最大，其次是FeSO4·7H2O，再次是Fe2(SO4)3。最佳反应条件初步确定为：H2O2、FeSO4·7H2O和Fe2(SO4)3投加量分别为2mL、0.3g和0.3g。2.2橡胶废水直接混凝处理的效果混凝处理条件：混凝剂Fe2(SO4)3为0.3g，初始pH为6.5。对橡胶废水直接进行混凝处理，只观察到少量絮状体，形成的矾花少。直接混凝处理后废水COD去除率只有15.64%，去除效果差。2.3Fenton氧化对橡胶废水混凝性能的影响研究结果表明，pH、FeSO4·7H2O和H2O2的用量均对Fenton氧化处理废水的效果有很大影响。Fenton氧化处理采用的条件：pH为3，FeSO4·7H2O为0.3g，反应时间为30min。Fenton氧化处理后的混凝处理初始pH为6.5，混凝剂用量为0.3g。Fenton氧化过程中氧化剂H2O2用量对橡胶废水混凝过