1、芬顿及微电解芬顿氧化组合工艺处理化工废水的研究摘 要：本文采用芬顿氧化和微电解-芬顿氧化组合工艺对化工废水处理效果的差异性进行研究。结果表明：微电解-芬顿氧化组合工艺处理效果明显好于直接芬顿氧化。当电解时间 1.5h，mCOD：mH2O2=1：4 时，去除效率最好，为 56.5%。 关键词：芬顿氧化 微电解 化工废水 一、方法选择 化工废水成分复杂，多含有有毒、有害物质，难以降解。目前处理方法有絮凝、电化学、微电解、芬顿氧化，生化处理等。本文采用微电解-芬顿氧化组合工艺对化工废水处理效果进行了研究，该方法具有反应速度快、处理效率高、抗干扰能力强、对有毒有害污染物转化较彻底、设备简便、维护费用低
2、廉等优势，被业内广泛应用于难降解有机废水的预处理工艺中。 二、方法原理 微电解技术原理： 将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中，会形成无数个微原电池。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液，铁离子有混凝作用，它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物（也叫铁泥）而去除，其反应过程如下： 阳极（Fe）： Fe- 2e Fe2+， 阴极（C） ： 2H+2e 2HH2， 若有曝气可防止铁屑板结。还会发生下面的反应： O2+ 4H+ +4e2H2O； O2+ 2H2O+ 4e4OH-； 2Fe2+O2+4H+2H2O+ Fe3+。 反应中生成的 OH-是出水 pH 值升高的原因，
3、而由 Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的 Fe（OH）3 胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果。 芬顿氧化技术原理：由 H2O2 和 Fe2+所配成的混合溶液，羟基化反应过程主要是在 Fe2+的作用下使 H2O2 分解释放出羟基游离基，活性的羟基游离基容易加成到芳环上从而发生羟基化反应。其分解过程如下： Fe2+H2O2Fe3+OH-+OH Fe3+H2O2Fe2+HO2+H+ Fe2+HO2Fe3+OH- Fe3+HO2Fe2+O2+H+ OH+H2O2H2O+HO2 OHO2-+ H+ O2-+H2O2O2+OH+ OH- 经过上述反应生成了
4、一系列的自由基，如OH、HO2、O2-等，其中羟基自由基是最活泼的氧化剂之一，其氧化还原电位为：OH + H+eH2O， 0=2.80V.这些自由基进一步与有机物发生作用： R-H+OHR+ H2O X-+OHX+ OH- 生成的 R 和X 进一步与自由基反应，使有机物矿化或转化为易于降解的小分子物质。 三、影响因素 电解停留时间是微电解工艺设计的一个重要影响因素1，停留时间的长短决定了氧化还原等作用时间的长短，停留时间越长，氧化-还原等作用也进行得越彻底，当停留时间过长时，铁的腐蚀量增加，从而使溶出的 Fe2+大量增加，并氧化成为 Fe3+，造成色度的增加及后续处理等种种问题。 对芬顿氧化法
5、而言，H2O2 的用量直接影响了羟基自由基（OH）的产生量，适量的 H2O2 有利于促进OH 的产生，但过量的 H2O2 将出现无效分解，并导致废水 COD 值增加。因此，电解时间和加药量是影响本实验处理效果的关键因素。 本实验以山东某化工有限公司生产废水进行实验，分别采用芬顿氧化和微电解-芬顿氧化组合工艺（2-8）对其水样的处理效果进行研究。废水水质：pH2，COD（mg/L） 6700 四、实验流程 1.直接芬顿氧化 2.微电解-芬顿氧化组合工艺 3.实验结果及讨论 3.1 实验结果 3.2 结果讨论 由图 1 可知，电解 1.5h，mCOD：mH2O2=1：4 时去除效果最好，去除率可达到 56.5%。 五、结论 1.加药量相同情况下，微电解-芬顿氧化组合工艺的去除率明显高于直接芬顿氧化。 2.电解 1.5h，mCOD：mH2O2=1：4 时去除效果最好。去除率可达到56.5%。 图 1 电解时间对去除率变化曲线图 图 1 不同时间和加药量对去除率变化曲线图 参考文献 1 张春永，徐飞高，袁春伟.双氧水强化微电解法模拟降解苯酚的研究J. 江苏环境科技，2004，17（1）：9-14 2 李得生，谭磊，王宝山，等. Feton 试剂强化铁碳微电解预处理高浓度有机废水J中国给水排水.2006.22（17）：81-84
