高鐵酸鉀氧化降解間甲酚的動力學分析

張 靜，李亞男，王樂心，吳康迎，馮雪楓

（太原理工大學環境科學與工程學院，山西晉中030600）

含酚工業廢水中的焦化廢水含有酚類、雜環化合物、多環化合物、苯系物等有機物，所含酚的濃度較高〔1〕，脫酚處理后 COD 仍高達 1 500～4 500 mg/L，揮發酚為 300～500 mg/L〔2〕，經過生物處理以后依然存在間甲酚、苯系物、鹵代烴等有機物〔3〕。焦化廢水水質特征為B/C較低，營養結構失衡，酚類、還原性無機物及含氮雜環化合物、多環芳烴對微生物具有毒性抑制作用〔4-6〕，并且酚類化合物的水解酸化速率較慢〔7〕，這也是生物法處理焦化廢水效果不佳的原因。在厭氧處理過程時，酚類在低負荷情況下絕大部分都可以被去除，但如果進水中酚濃度增加，出水中會出現間甲酚〔8〕。由于酚類有機物的厭氧降解與甲基取代基緊密相關，而且間甲酚遠不如對甲酚、苯二酚及苯酚的厭氧降解性能好〔9〕，所以生物法處理廢水中間甲酚的可行性不高。

高鐵酸鹽作為一類同時具有高氧化能力、消毒和絮凝作用的綠色藥劑，近年來廣受關注〔10〕。相對于其他化學氧化劑如臭氧、二氧化氯和次氯酸鹽等，Fe（Ⅵ）具有多種優點〔11-12〕。高鐵酸鹽既可以氧化降解有機物，如苯酚〔13〕和喹啉〔14〕等，又可以降解無機物，如硫代硫酸鹽〔15〕和含氮化合物〔16〕等。 由于相關文獻指出磷酸鹽會影響Fe（Ⅵ）的氧化效果，導致高鐵酸鹽的氧化能力被低估〔17〕，所以本研究針對磷酸鹽對Fe（Ⅵ）氧化降解間甲酚的影響進行了探究。

在本實驗中，選擇Fe（Ⅵ）作為氧化劑，以間甲酚作為目標污染物，研究了Fe（Ⅵ）投加量、溶液pH、磷酸鹽緩沖液和溫度對間甲酚降解動力學的影響，以期為含有高濃度酚類化合物的焦化廢水的實際處理提供參考。……