金 明,张群安,陈少尉,杜朝军
(1.南阳自然环境工程评估中心有限公司,河南 南阳 473000;2.南阳理工学院生物与化学工程学院,河南 南阳 473004)
原料油泥为钢厂生产中产生的铁泥糊,其中含有油、水、Fe3O4等,为黑色膏状物,被定性为危险废物,其处理方法为加热干馏,使水分、油相以气相逸出,而后冷凝成为液相,经油、水分离后,回收油相作为轻柴油外售;回收的冷凝水作为冷却介质在生产中循环使用,但经过多次循环后有较大的臭味,影响生产使用;本实验的目的是选用合适的处理剂对污凝水进行氧化脱臭处理,找到较佳的实验条件,满足生产回用要求。
表1 主要仪器
硫酸,硫酸亚铁,双氧水,氢氧化钠等均为AR级,市售药品。
(1)用量筒取100mL污凝水倒入烧杯中,放在磁力加热搅拌器上加热,温度控制在40~50℃。
(2)用硫酸将污凝水pH值调至3~4,加入实验药品,观察、嗅闻污凝水的颜色、气味。
(3)加热1h后,用氢氧化钠将溶液pH值调至7~8,然后静置。
(4)待溶液沉淀,观察上层清液颜色是否清澈,嗅闻是否有气味。
在pH值为3~4时,温度控制在40~50℃,反应60 min,取H2O22.0mL,分别按H2O2/Fe2+投加比2∶1 、3∶1、4∶1 、5∶1 、6∶1的比例投加,然后改变H2O2的投加量,分别取H2O22,4,6,8mL,H2O2/Fe2+投加比2∶1 ,3∶1,4∶1 ,5∶1 ,6∶1不变。控制投加量,来观察投加比与投加量对除臭效果的影响。
表2 投加比实验数据
表2(续)
经试验表明,投加比为5∶1,H2O2投加4mL时,效果最好。
用 H2SO4和NaOH 调节溶液pH值为3~4,温度控制在40~50℃,取H2O24.0mL,按H2O2/Fe2+投加比5∶1,控制反应时间,观察反应时间对脱臭效果的影响。
表3 反应时间对脱臭效果的影响
由表3可知,反应时间对脱臭效果有较大影响,随着反应时间的增长,颜色由灰变黄,臭味随着反应时间的增长越来越淡,当反应时间为60min时,效果最好,已经无臭味了,可以满足生产回用的要求。
在pH为3~4,温度为40~50,取H2O24.0mL,按
H2O2/Fe2+投加比5∶1,反应60min后,回调溶液pH,改变pH值,考察溶液pH对脱臭效果的影响。
表4 溶液pH对脱臭效果的影响
由表4可知,回调溶液pH对臭味无影响,但对溶液颜色有影响,等到回调pH值为7~8时,溶液会发生沉淀(这应该是氢氧化铁沉淀),上层清液颜色偏黄色,但也比较清澈。
溶液pH值调为3~4,取H2O24.0mL,按H2O2/Fe2+投加比5∶1,调节反应温度,反应一段时间后,回调溶液pH值为7~8,记录反应时间,考察反应温度对脱臭效果的影响。
表5 反应温度对脱臭效果的影响
由表5可知,反应温度的不同会影响反应时间及脱臭效果,实验中发现反应过程中反应温度越低,反应时会产生大量气泡,而且不容易处理,所以反应温度控制在40~50℃时效果最好。这样的温度条件在工业上也比较容易实现,本身冷凝液就具有一定温度,不需要再加热。
(1)芬顿试剂能达到除臭效果,脱色效果很好。沉淀只要经过过滤处理,清水就可以回用,满足生产回用要求。
(2)通过实验得知每100mL废水较佳的脱臭处理条件是反应时间60min、温度40~50℃、H2O2投加量4mL、H2O2/Fe2+投加比5∶1、pH值7~8。