含酚廢水處理方法的試驗研究

摘 要：本試驗分別采用了芬頓試劑和高錳酸鉀聯合使用法、高錳酸鈣法、高錳酸鈉法處理含酚廢水，考察了以上3種藥品對相對于不同濃度原廢水的投加量及反應時間對含酚廢水中CODCr的處理效果。試驗結果表明：芬頓試劑和高錳酸鉀聯合使用，不僅可以有效的去除廢水中的CODCr，而且還能降低處理成本。其對CODCr濃度為5000mg/L含酚廢水中CODCr的去除率達到76%。

關鍵詞：芬頓試劑；高錳酸鈣；含酚廢水

含酚廢水主要來自焦化廠（尤其是低溫土法煉焦）、煤氣廠、絕緣材料廠等工業部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、有機農藥和酚醛樹脂生產過程。含酚廢水不僅對水生生物產生嚴重影響，也對農作物產生影響。國內外含酚水的處理方法很多，主要分為物理法和化學法，但縱觀各種方法各有利弊，如電解法的優點是需使用氧化劑、還原劑等化學藥品，可省掉后處理；再者，利用電流和電壓的變化很容易控制反應速度和類型，操作也很簡單。但是，只適用于低濃度含酚廢水的深度處理，能耗及處理費用較高。因此，一種既能夠高效、經濟、穩定的處理含酚廢水又能夠避免二次污染的治理方法必然成為各國內外學者的研究重點及熱點。[ 1-5 ]

筆者分別采用芬頓試劑和高錳酸鉀聯合使用，高錳酸鈣法、高錳酸鈉法對含酚廢水的處理進行了試驗結果的分析和研究。

1 實驗部分

1.1 實驗的原水水質及實驗藥品

①原水（來源：漢沽鹽場），顏色：橙紅色，pH=7，氣味：刺激性氣味；

②無定形顆粒狀活性炭，分析純，天津恒興化學試劑制造有限公司；

③高錳酸鉀；

④高錳酸鈣；

⑤高錳酸鈉。

1.2 分析測試項目

CODCr：GB1l9l4—89重鉻酸鉀法。

1.3 試驗方法

1）芬頓試劑和高錳酸鉀法聯合處理含酚廢水；

2）高錳酸鈣法處理含酚廢水；

3）高錳酸鈉法處理含酚廢水。

2 實驗結果與分析

2.1 芬頓試劑和高錳酸鉀聯用處理含酚廢水

向500ml含酚廢水中加入濃度為30%質量百分比的雙氧水10ml和1.8g 硫酸亞鐵，加熱至40℃左右，并用磁力攪拌器，使其充分反應，溶液中出現大量的氣泡，并且溶液的顏色變成深紅色，30分鐘后，溶液中不再產生氣泡，溶液的顏色變得穩定，說明雙氧水已經反應完全，再向其中分別加入2g-9g質量不等的高錳酸鉀，觀察其對CODCr的去除效果。

加入不同質量的高錳酸鉀對CODCr的去除率影響很大，而且加入高錳酸鉀的質量越高，CODCr的去除率越高，當加入2g高錳酸鉀時，CODCr的去除率只有55.5%，而相同條件下，加入9g高錳酸鉀，CODCr的去除率達到76%。最終CODCr的濃度達到國家規定的排放標準。

2.2 高錳酸鈣法處理含酚廢水

取500ml含酚廢水，向其中分別加入3g、6g、8g、10g高錳酸鈣，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，關閉磁力攪拌器，靜置3小時。過濾后靜置，測定CODCr的值。

實驗測得原水的CODCr值為4984mg/L。

由數據得出，高錳酸鈣的質量對CODCr的去除率有很大的影響，高錳酸鈣質量越多，CODCr的去除率越高，因為投加高錳酸鈣可以氧化廢水中的有機物，其生成的產物二氧化錳也有氧化力，可以進一步氧化廢水中有機物，并且二氧化錳有較大的比表面積可以吸附水中的有機物，使其沉降下來，進一步去除了水中有機污染物。所以增加高錳酸鈣的質量，可以提高CODCr的去除率。

2.3 高錳酸鈉處理含酚廢水

取清液500mL加10ml高錳酸鈉（濃度為40%左右），過濾第一次溶液混合物，取清液1L加入20ml高錳酸鈉，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，關閉磁力攪拌器，靜置3小時取樣測定其CODCr值。實驗測得原水的CODCr值為5054mg/L。

過濾后取清液進行實驗時，加入硫酸后，反應0.5h、1h、2h、3h、24h后測得水樣CODCr值。將上述反應后的溶液，過濾后，二次投加10ml高錳酸鈉，反應0.5h，1h，2h后，測得CODCr的值分別為880mg/L，544mg/L，

752mg/L。（此時高錳酸鈉過量）

第二次加入高錳酸鈉，CODCr的去除率明顯增大，反應30分鐘后，去除率可以達到82.59%，反應60分鐘后，溶液中CODCr的去除率可以達到89.24%。溶液顏色顯仍為高錳酸鈉顏色（紫紅色），此時應該是高錳酸鈉過量， 溶液靜止大約3天后，紫色逐漸消失，說明高錳酸鹽的氧化性具有持久性。

3 結論

1）芬頓試劑和高錳酸鉀聯合使用，不僅可以有效的去除廢水中的CODCr，而且還能降低處理成本。其對CODCr濃度為5000mg/L含酚廢水中CODCr的去除率達到76%對COD濃度為7680mg/L含酚混合廢水CODCr的去除率為87.5%.

2）實驗還研究了高錳酸鈣和高錳酸鈉對CODCr處理效果的影響。高錳酸鈣對CODCr為5054mg/L的含酚廢水的去除率達到70%以上，而高錳酸鈉一次投加量對CODCr的去除率只有55%。

3）同等質量的高錳酸鹽，高錳酸鈣對水中CODCr處理效果要強于高錳酸鈉，而芬頓試劑和高錳酸鉀聯合處理廢水的效果與高錳酸鈉處理結果相近，比單獨等質量的高錳酸鉀對CODCr的處理效果要強。但是高錳酸鈉和高錳酸鈣由于其價格比較高，所以應用于處理水量相對較少，而且CODCr非常難降解的領域的廢水。

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作者簡介：于雪琴，天津人，碩士研究生，研究方向：水處理理論與技術。