絮凝沉淀与芬顿氧化法处理含漆废水

孙慧峰　冷超群　么瑞静

【摘要】：用絮凝沉淀加芬顿氧化组合工艺处理含漆废水，实验了絮凝剂的种类和用量及芬顿试剂的用量对废水中污染物去除率的影响并确定最佳反应条件。实验结果表明，絮凝剂选择PAC和APAM最为合适，投加量分别为2 kg/t废水和30 g/t废水，COD去除率约83%。芬顿氧化优化条件为：H2O2和FeSO4摩尔比为17：1，投加量为60 L/t废水，分三次投加，每次投加量的比为7：2：1。经过两步处理，将含高浓度污染物废水的COD从30532 mg/L降至1294 mg/L，去除率达到95.8%，BOD为723 mg/L，B/C为0.56，可以送至污水生化处理系统做后续达标处理。

【关键词】：废漆水；混凝沉淀；芬顿氧化。

Abstract：Waste paintwaterwas treated by coagulation- precipitation and Fenton oxidation. The effect of different coagulants and Fenton reagents on the removal of contaminants in the waste water was tested and the optimal reaction conditions were determined. The experiment results showed that：the appropriate coagulationswere PAC （w=5%） and APAM （w=0.1%）， the optimum dosages were 40 mL/L （waste water） and 30 mL/L （waste water）， and the COD removal rate reached 83%； the optimum operating conditions of Fenton reagent were n（H2O2） ： n（Fe2+）=17：1， the optimum dosage of hydrogen peroxide（w=30%） was 60 mL/L （waste water）， and the hydrogen peroxide was added in three times （the ratio of every time was 7：2：1 ）. After the above two steps， the COD removal rate of the treated water was 95.8%， which was 1294 mg/L. And the BODwas 723 mg/L. The ratio of BOD and COD was 0.56， so it could be putted into biochemical system for further treatment.

Key words：Waste paint water；Flocculent settling；Fenton oxidation.

工業上，在染料、涂料的生产和使用中会产生大量含漆废水，主要危害成分有树脂、有机溶剂、表面活性剂、油类、颜料、醇类、醛类等，难以被微生物降解，会对水体、土壤会造成严重污染，影响人体健康，属于HW12类危险废弃物。许多企业对此类废水没有进行及时处理，造成废水堆积、浓缩，大大提高了废水中污染物的浓度。目前废漆水的处理方法有物化法、生物法，并能达到一定的出水效果。物化法有混凝沉淀法、气浮法、吸附法。其中混凝法是通过投加药剂，经网捕、吸附、架桥的作用，使废水中小颗粒或胶体聚集形成大颗粒，进而固液分离[1]。曾德芳[2]等用改性絮凝剂处理涂料废水，出水COD、SS的去除率分别达到74.1%、95.4%；陈英文[3]等使用混凝-厌氧-好氧工艺处理印染废水，出水COD降至100mg/L，色度也大大降低。气浮法利用溶气水产生大量微小气泡，与水中油泥或絮状物吸附上浮，分离效果也较为显著，但此法耗能大，运行成本高[4]。吸附法用活性炭等对污染物进行吸附，可用于废水的深度处理[5]。生物法运行成本低，工艺较为成熟，处理效果显著，在废漆水处理方面也有很多成熟的应用，赵雪等用两级曝气生物滤池常州涂料化工研究院的涂料废水进行处理，并实现稳定运行，出水水质达涂料废水二级排放标准[6]，生物法与物化法的联用在处理含漆废水方面也有很多应用[7]。

使用混凝法主要去除废水中的固体小颗粒、胶体等成分，而涂料在生产和使用过程中会涉及到分散剂、增稠剂、防腐剂等有机物，这些物质难以通过混凝的方法降解[8]，影响着出水水质，需要进行深度氧化，芬顿氧化法可以很好地达成这一目的。芬顿氧化法是目前公认的反应机理是羟基自由基理论，通过H2O2和Fe2+发生反应产生·OH，·OH将有机物氧化分解为CO2、H2O等无害物质，Wink D A等详细介绍了有关羟基自由基的产生、传递和反应链的终止[9]。整个芬顿反应的速率取决于羟基自由基的产生速率，故过氧化氢和亚铁离子浓度及两者的比例影响着有机物的降解速率和最终的COD去除率，另外反应的pH也是重要的影响因素。反应完成后调至碱性生成Fe（OH）3胶体也可以起到絮凝吸附的作用[10]，最终通过混凝沉淀得到清澈水质较好的出水，经调节送至生化系统进一步处理达标。

1 、实验部分

1.1 仪器与药品

实验用混凝剂聚合氯化铝（PAC），聚合硫酸铁（PFS），阴离子聚丙烯酰胺（APAM），阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）由河南巩义科源净水材料厂提供；氯化钙，氧化钙，硫酸亚铁，双氧水由天津市津北精细化工有限公司提供。COD、氨氮、总磷、硫化物由连华科技5B-3B（V8）测定，pH由上海雷磁PHS-3C测定；氯离子，硫酸根离子由Thermo ICS-1100离子色谱测定，电导率由梅特勒FE38电导仪测定。endprint