Fenton 试剂是由H2O2 和Fe2 +混合而成的一种强氧化剂.由于能产生氧化能力很强的-OH 自由基, 在处理难生物降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水时, 具有操作简单、反应迅速, 无二次污染等优点.Fenton 试剂特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理..本实验采用Fenton 试剂处理化工废水, 确定反应的最佳条件.
1 实验方法:1 .1 实验水质 实验用水取自兰州某化工厂经混凝絮凝后的废水, 废水中含有大量的有机物和固体悬浮物, 水样水质情况为PH =1 .2 -2 .0 ,COD :650 -945 , SS 为:210-420 , 有刺激性气味.
1 .2 实验仪器、材料及过程PHS -25 型PH 计, 磁力搅拌器, 光电分析天平,COD 快速测定仪, 721 分光光度计;过氧化氢(质量分数为30 %);硫酸亚铁, 配置浓度为0 .25mol/l .取经过混凝过后的实验水样400mL, 调节水样PH 值, 随后在快速搅拌下加入一定量的H2O2 和Fe-SO4 溶液, 迅速搅拌, 启动Fenton 氧化实验.
1 .3 分析方法:用快速法测定COD 值;用PHS -25 型pH 计测定溶液pH 值.分析方法参照《水和废水监测分析方法》
H2O2 的投加量对去除效果的影响:在V(H2O2)/V(Fe2 +)=2 、PH =4 、反应温度为35 ℃(原水温度)、反应时间为60min 的条件下, 改变H2O2 的投加量, 考察不同量的双氧水对去除效果的影响. 随着双氧水投加量的增大,COD 的去除率也在增大, 当投加量大于4 .5ml 时, 去除率不再增加, 有缓慢下降的趋势.分析其原因, 主要是由于, 随着投加量的增加, 系统内产生了更多的羟基自由基(-OH), 同时, 亚铁离子也已同样倍数在增加, 这样生成羟基自由基(-OH)的速度也在增加, 系统对COD 的去除率也相应在增加;但是当投加量增加到一定程度后(大于4 .5ml), 再增加双氧水和硫酸亚铁, 去除率不再增加, 这是由于过量的H2O2 与-OH 反应生成H2O 和O2 , 从而抑制了对有机物的降解.因此, 在处理此类化工废水的时候,从反应效果和处理成本因素考虑, 本实验的双氧水投加量确定为4ml .
反应时间对去除效果的影响:在V(H2O2)/V(Fe2+)为2 , PH 值为4 , 双氧水的投加量为4ml , 水温为原水水温的条件下, 考察不同的反应时间对去除效果的影响.实验结果. 随着反应时间的增大, 系统对COD 的去除率逐渐增加, 当反应时间超过75 分钟后, 去除率不再明显增加, 甚至有下降的趋势.这是因为, 反应初始,H2O2 和Fe2 +的浓度较大, 生成羟基自由基的量较大而且生成速度较快, 有利于反应的进行, 当到达一定的反应时间后, 系统内的H2O2 和Fe2+由于消耗而减少, 同时还由于废水中的有机物含量也随之减少, 加之双氧水的自身分解, 都使去除效果降低.因此, 本实验选用的最佳反应时间为60min .
结论:Fenton 法作为一种高级氧化法, 对处理化工废水有一定的效果.通过本实验可以探索出在处理此类化工废水中, 最佳的工艺条件为:V (H2O2)/V(Fe2+)为2 , PH 值为4 、双氧水的投加量为4ml , 反应时间为60min , 水温为原水水温.为该类废水的生化处理提供条件, 减少了后续处理的难度.