Fenton与类Fenton处理印染废水的对比研究

【摘要】：我国每年约有6~7亿吨成分复杂、色泽深、毒性物质多、化学需氧量高、处理难度大的印染废水排入水环境，占工业废水排放量的35%，对水环境造成严重破坏，甚至威胁人类生命安全。随着科技的发展，印染废水的处理方法也日益增多，大致可分为物理法、化学法和生物法。作为化学法之一，自被发现以来就得到了广泛的应用。经过不断的深入研究，在技术基础上，出现了同类技术，其处理效果都很好。本文在反应中选用Fe0和Fe3+代替Fe2+组成同类试剂处理印染废水，并探索同类试剂的最佳反应条件和最佳处理效果，并与同类试剂处理印染废水的结果进行了比较。研究了pH值、H202投加量、不同价态铁投加量及反应时间对印染废水CODCr去除率和脱色率的影响。通过单因素试验，确定H2O2/Fe0体系最佳处理条件为：pH=3.0，Fe0投加量3.0 mmol/L，H2O2投加量9.0 mL/L，反应时间40 min；H2O2/Fe2+体系最佳处理条件为：pH=3.0，Fe2+投加量6.0 mmol/L，H2O2投加量12.0 mL/L，反应时间100 min；H2O2/Fe3+体系最佳处理条件为：pH=3.0，Fe3+投加量5.0 mmol/L，H2O2投加量12.5 mL/L，反应时间100 min。在各自的最佳反应条件下，对印染废水的处理效果均很好，H2O2/Fe0体系对废水样CODCr去除率为95.99%，脱色率为100%；H2O2/Fe2+体系对废水样CODCr去除率为95.85%，脱色率为100%；H2O2/Fe3+体系对废水样CODcr去除率为95.89%，脱色率为100%。

通过分析了解各自的优缺点，得出三种不同价态的铁和H202的投加量必须满足一定的配比关系。H2O2/Fe0体系配比为H2O2(mL/L)：Fe0(mmol/L)=3：1，H2O2/Fe2+体系配比为H2O2(mL/L)：Fe2+(mmol/L)=2：1，H2O2/Fe3+体系配比为H2O2(mL/L)：Fe3+(mmol/L)=5：2。基于此配比关系，三种反应体系在处理印染废水时，处理效果基本相同，且处理效果最好。但由于Fe0和H2O2投加量较小，反应时间较短，H2O2/Fe0体系在三种体系中具有明显的优势。虽然H2O2/Fe3+体系与H2O2/Fe2+体系的反应时间基本相同，所需化学药剂的用量也基本相同，但是H2O2/Fe3+体系的优点在于其脱色率高，可以在很短的时间内对废水达到很好的脱色效果。通过分析比较三种体系的差异，可以对药剂和类药剂有更全面的了解和掌握，为今后利用类药剂处理废水的研究提供技术支持。