摘要：除草劑烯禾啶原藥生產過程排放的廢水COD濃度高、可生化性差。經常規的混凝沉淀/厭氧/好氧組合工藝處理后，可生化性難以改善，出水COD、色度值難以達標。采用芬頓試劑+三級活性炭纖維吸附組合工藝預處理高濃度烯禾啶有機廢水，中試結果表明，在pH值=4、H2O2投量=40mg/L、Fe2+/ H2O2值=1、反應時間為3小時的條件下，COD由原來的75000mg.L-1降低至1500mg.L-1以下，去除率達到98%以上;出水色度由原來的2500倍降至64倍以下，為下一步生化處理提供了較好的可生化性。

　　關鍵詞：Fenton氧化,烯禾啶廢水,活性炭纖維吸附,廢水預處理

　　除草劑烯禾啶原藥生產工藝當中各個工序產生大量有機廢水，COD濃度高達70000～80000mg/L，PH值為6～7，色度2000～3500倍，可生化性極差，常規物化或生化處理很難降低COD、色度，無法達標排放。針對該類廢水所含有機物、鹽類較多的特點，提出了Fenton試劑+活性炭纖維組合工藝預處理工藝，并開展了小試和中試的研究工作。Fenton氧化反應產生的·OH具有很強的氧化能力，能分解廢水中難降解的有機物，大大提高了廢水的可生化性，主要對于高濃度COD降解具有很高的效率，對于色度指標也有一定的作用。

　　1 試驗材料與方法

　　廢水水質

　　試驗廢水取自該廠集中收集的廢水貯罐，其水質見表1。

　　工藝流程

　　試驗室設立一套處理能力為6000ml的小試裝置，其工藝流程如圖1所示。

　　Fenton試劑氧化預處理裝置：由3個2000ml四口瓶構成，配有漿式攪拌裝置。廢水加入反應罐，調節PH值后加入一定量的硫酸亞鐵和雙氧水，攪拌反應后投加30%NaOH溶液調整廢水的PH值，同時投加一定量的PAM促進絮體沉降，靜置沉淀后取上清液測定COD、色度。然后取上清液經三級活性炭纖維(ACF)吸附裝置吸附后再取樣測定COD、色度。

　　分析方法

　　COD、色度、pH值等指標均參照標準分析方法進行檢測。通過繪制COD的生物降解曲線來評價廢水的可生化性。

　　2 結果與討論

　　Fenton氧化最佳條件的確定

　　2.1.1 初始pH對去除COD、色度的影響

　　在廢水投量1000ml、H2O2投量40ml、Fe2+投量2.5g、反應時間為3h、攪拌轉速80轉/min的條件下，考察pH值對去除COD及色度的影響，結果如圖所示。

　　由圖2可知,隨著pH值的增大，對COD、色度的去除率先增大后減小。當pH值為4時對COD去除率最高，為59%;當pH值從4增至8的過程中對COD的去除率急劇下降到20%。這是因為pH值的升高會抑制·OH的產生，并促使溶液中的Fe2+轉化為Fe3+，生成氫氧化物沉淀而失去催化作用【1】，導致對COD的去除率顯著降低。當pH值<4時，溶液中的H+濃度過高，直接影響到Fe2+、Fe3+的平衡體系，不利于Fe3+向Fe2+的轉化，使催化反應受阻，對COD的去除率隨之下降。在初始pH值為4時出水色度已經降至800倍。因此，我們將最佳初始pH值定為4。

　　2.1.2 H2O2投量對去除COD、色度的影響

　　在廢水投量1000ml、反應時間為3h、攪拌轉速80轉/min的條件下，固定pH值=4，Fe2+投量2.5g ，考察H2O2投量對去除COD及色度的影響。結果表明，隨著H2O2投量的增加，對COD和色度的去除率先升高后趨于平緩。這是因為隨H2O2投量的增加，·OH的產生量迅速增加，對COD及色度的去除率隨之增大;而當H2O2投量過高時，會將Fe2+氧化成Fe3+，使氧化過程轉化為Fe3+催化類的Fenton反應，·OH的產生率大大降低【2】，不能進一步降解污染物，對COD的去除率增幅較小。當H2O2投量達到40mg/L時，對COD的去除率達到59%，出水色度明顯降低，此后再增加H2O2投量，對COD去除率基本維持在59%~64%。考慮到投藥成本確定最佳H2O2投量為40mg/L。

　　2.1.3 Fe2+/ H2O2值對去除COD、色度的影響

　　在初始pH值=4、H2O2投量為40mg/L、反應時間為3h的條件下，通過改變Fe2+的加入量研究了Fe2+/ H2O2值對Fenton氧化去除COD、色度的影響。結果表明，隨著Fe2+/ H2O2值從0.25增加至1，對COD的去除率從35%上升至最大值(65%)，且出水色度最低;繼續增大Fe2+/ H2O2值，則對COD的去除率有所下降。因為Fe2+作為Fenton反應的催化劑，是催化產生·OH的必要條件，當Fe2+/ H2O2值過低時不能產生足夠的·OH，對COD的去除率較低;當Fe2+/ H2O2值過高時，過量的Fe2+會與H2O2發生氧化還原反應，導致H2O2被無效分解，而且Fe2+會被氧化為Fe3+，在造成對COD的去除率下降的同時還使水的色度增加;而且大量的Fe2+的引入使產泥率增大，造成運行費用的增加。因此，確定Fenton反應的Fe2+/ H2O2值為1。

　　2.1.4 ACF吸附去除COD效果

　　總COD去除率為：95.8%;色度去除率為92%。

　　3 結論

　　①　采用芬頓試劑+三級活性炭纖維吸附組合工藝預處理高濃度烯禾啶有機廢水可使COD降低至1500mg.L-1以下，去除率達到98%以上，出水色度<64倍，為下一步生化處理提供了較好的可生化性。

　　②　反應初始pH值、H2O2投加量、Fe2+/ H2O2值是影響處理效果的主要因素。隨著初始pH值的增大，對COD、色度的去除率先增大后減小，當pH值=4時去除效果最佳;最佳的pH值定為4，最適合H2O2投量為40mg/L，最佳Fe2+/ H2O2值為1。在最佳的反應條件下，芬頓試劑+三級活性炭纖維吸附組合工藝對COD、色度的去除率分別可達98%、97%左右。

　　參考文獻：

　　[1] 陳傳好，謝波，任源，等.Fenton試劑處理廢 水中各影響因子的作用機制[J].環境科學，2000,21(3)：93-96.

　　[2] Malik P K ,Saha S K .Oxidation of direct dyes with hy-drogen peroxide using ferrous as catalyst [J].Sep Purif Technol,2003,31