鐵碳-芬頓PAM助凝預處理癸氧喹酯廢水的實驗研究

傅喚春 肖沖

（浙江匯能動物藥品有限公司 浙江海寧 314422）

近年來，我國的獸藥行業迅速發展，產生了大量醫藥類廢水。其中癸氧喹酯是一種抗球蟲藥的主要原料，它在生產過程中產生的有機廢水有色度高、CODcr值大、所含物質多等特點。如果這些廢水不經過有效處理而外排，會造成重大環境問題，繼而使生態系統遭到破壞。

本文探討了鐵碳微電解、芬頓氧化、絮凝沉淀綜合處理癸氧喹酯生產廢水，考察了廢水pH的變化、鐵碳投加比例、曝氣和反應時間、芬頓試劑的配比、絮凝劑投加等多個影響因素。處理后的廢水再經過生化處理，最終達標排放。

1 實驗部分

1.1 實驗用水

實驗用廢水取自浙江嘉興海寧某獸藥公司，主要含有甲醇、2-乙氧基-4氨基苯氧基癸烷、乙氧基次甲基丙二酸二乙酯、二甲基甲酰胺等有機物，其CODcr為14660mg/L，pH為3，顏色為黑褐色。

1.2 實驗方法

鐵炭微電解實驗：取500mL水樣于2000mL燒杯中,投加一定量的鐵屑、活性炭,反應一段時間后,將鐵、炭與水分離,調節過濾液的pH為8～9,過濾后取上清液測其CODcr。

Fenton試劑氧化實驗：取300mL水樣于1000mL燒杯中，調節pH以及投加定量硫酸亞鐵和過氧化氫,攪拌后靜置,測定上清液的CODcr。

聯合實驗：(1)取300mL芬頓氧化水樣于1000mL燒杯中，按比例投加定量的鐵屑、活性炭反應，將鐵、炭與水分離,調節pH，過濾后取上清液測其CODcr。（2）取300mL鐵碳微電解水樣于1000 mL燒杯中，調節pH以及投加定量硫酸亞鐵和過氧化氫,攪拌后靜置,測定上清液的CODcr。

絮凝實驗：取經鐵碳微電解芬頓氧化后得的250mL水樣用NaOH調節pH至8～9，再加入一定量的PAC快速攪拌10min，靜置取濾液測定CODcr。

1.3 測定方法

CODcr的測定:重鉻酸鉀法

pH值的測定:PH試紙法

2 結果和討論

2.1 鐵碳實驗

根據實驗可知每L廢水（pH=3）加800g填料（400g鐵400g炭）最佳，去除率為54.6%，填料第二次使用去除率幾乎沒下降，可以重復使用第二次。

2.2 芬頓實驗

由于芬頓反應主要受pH、H2O2的量、和Fe2+的量、反應時間四個因素的影響。分別取300mL水樣控制幾個變量進行實驗。實驗結果見表1。

表1 芬頓氧化實驗CODcr去除率結果

由以上實驗結果可見，當 pH=3、H2O2為 45mL、FeSO46g、反應時間1.5h時，CODcr去除率最高，為。同時由實驗可知，先加入H2O2和FeSO4再調pH法和先調pH法CODcr去除率都在74%左右。

2.3 聯合實驗

由于芬頓氧化后的水樣經鐵碳微電解曝氣會產生OH-與H+中和，使實驗有大量氧氣產生，所以進行間歇式曝氣。鐵碳反應共曝氣15分鐘，靜置2h，去除率為80.68%。

在相同條件下，先鐵碳微電解再芬頓氧化，去除率為85.12%。

考慮運行成本的高低，又每L水加1%雙氧水、2g硫酸亞鐵進行芬頓實驗，再進行鐵碳反應，去除率為47.44%。在相同條件下，先鐵碳反應，調pH后再進行芬頓實驗，去除率為50.72%。

由以上實驗可知先鐵碳后芬頓法去除率要比先芬頓后鐵碳法高。

2.4 絮凝實驗

先鐵碳反應，調pH再進行芬頓實驗，最后又調pH后加絮凝劑PAM。根據理論最佳條件每L水加800g填料（400g鐵400g炭）、150mLH2O2、20g FeSO4、5%絮凝劑 PAM。實驗中不加絮凝劑PAM，CODcr去除率為81.7%；加絮凝劑PAM，CODcr去除率為86.36%。則投加絮凝劑仍對CODcr去除率有所幫助。

根據實際條件每L水加800g填料（400g鐵400g炭）、1%雙氧水、2g硫酸亞鐵、5%絮凝劑PAM。實驗中不加絮凝劑PAM去除率為48.7%；加絮凝劑PAM去除率為60.9%。

3 結論

廢水進水pH為3，則鐵炭微電解的最佳工藝組合是:每L廢水（pH=3）加800g填料（400g鐵400g炭）。

Fenton試劑催化氧化處理廢水時最佳工藝組合是:每L廢水（pH=3）H2O2為 150mL、FeSO420g、反應時間 1.5h。

考慮實際運行成本總體最佳工藝組合是:每L廢水加800g填料（400g鐵400g炭）、1%雙氧水、2g硫酸亞鐵、5%絮凝劑PAM。按此條件，廢水CODcr能從14660mg/L降到5732.06mg/L。