Fenton氧化對有機硅廢水中硅氧烷的處理分析

張志全

唐山三友硅業有限責任公司 河北唐山 063305

1 測試

1.1 關鍵原材料和設備

有機硅原料污水：pH值6-8，硅氧烷質量分數≥1000×10-6，有機化學耗氧量≥8000Mg/L，自產自銷。過氧化氫（H2O2）：質量分數30%，濟南英初化工廠高科技有限公司；七水合硫酸鋁：98質量%，河南省佛山市美源水處理材料有限公司；硫酸（按質量計31%），NaOH水溶液（按質量計32%）：自產自銷。重鉻酸鉀：AR，武漢興中誠科技術有限公司；鹽酸：質量分數40%-55%，山東興化工廠銷售有限公司。絮凝劑（PAM）：摩爾質量1200×104g/mol，陽離子度80%，山東諾爾生物技術有限公司。

1.2 功能測試

ICP-OES：將鹽酸和過濾后的污水以10：1的體積比混合，然后將它們放入微波消解儀中進行消除反應。然后，在ICP-OES檢查之后，獲得樣品（C）中硅的質量分數；硅;根據式1計算氧烷的去除率（η）。

2 結果與討論

2.1 Fenton空氣氧化法解決有機硅物料污水的基本原理

Fenton測試試劑具有非常強的空氣氧化能力。在Fe2催化反應下，H2O2分解并轉化為·OH，這會導致大量其他氧自由基。·OH攻擊有機物以捕獲其中的氫，并將有機物轉化為小分子。用水或將其轉化為無機化合物，例如二氧化碳和水[1]。

2.2 H2O2用量對硅氧烷去除率的危害

調整反射管理系統的pH值為3，操作n（H2O2）：n（Fe2）=5：1，在45℃下反射60分鐘，并檢查測試前后左右滲濾液中的硅氧烷含量。研究過氧化氫的量硅氧烷去除率的危害。

2.3 n（H2O2）：n（Fe2）對硅氧烷去除率的危害

將管理系統的pH值調節至3，加入60mL的30%H2O2水溶液，固定反應溫度為45℃，反應速度為60min，改變FeSO4的用量，并根據左右濾液中的硅氧烷進行反應進行測試。研究n（H2O2）：n（Fe2）對硅氧烷去除率的危害。

從圖可以看出，隨著n（H2O2）：n（Fe2）的增加，硅氧烷的去除率先增加然后降低。固定過氧化氫的量。當n（H2O2）∶n（Fe2）小于5∶1時，水溶液管理系統中Fe2的含量相對過多。當H2O2的量恒定時，n（H2O2）：n（Fe2）的比率越小，Fe2的含量越多，·OH的消耗就越多。因此，隨著n（H2O2）∶n（Fe2）的比率增加，相對Fe2含量降低，并且·OH的相對消耗降低。提高了系統軟件空氣氧化的實際效果；當n（H2O2）：n（Fe2）超過5∶1時，水溶液中的Fe2濃度不足，無法合理地催化H2O2與·OH的反應，導致H2O2分解失敗。O2轉化率降低了硅氧烷的去除率。另外，鋼水化合物的轉化量也較少，這增加了斜板沉降池泥基的沉降時間，降低了斜板沉降池的實際效果。因此，n（H2O2）：n（Fe2）選擇5：1。

2.4 管理系統pH值對硅氧烷去除率的危害

固定過氧化氫的添加量為60mL，n（H2O2）：n（Fe2）=5：1，反射溫度為45℃，反應速度為60min。該調查反映了管理系統的pH值對硅氧烷去除率的危害。結果如圖1所示。

圖1

從圖可以看出，管理系統的pH值對硅氧烷去除率的危害發展趨勢與n（H2O2）：n（Fe2）一致。管理系統的pH值在一個小時內過高，水溶液中的H濃度高，反映出Fe3HO2·→Fe2O2H被抑制，當遇到阻力時，Fe3還原為Fe2，從而削弱了Fe3HO2·→Fe2O2H。Fenton測試試劑的空氣氧化能力，降低了去除硅氧烷的實際效果；當水溶液的pH值太高時，根據公式5，當水溶液中電離平衡中的OH-含量增加時，不僅會損害Fe2空氣氧化成Fe3的高效率，而且同樣會繼續降低管理體系中·OH的含量，Fe2極易以氫氧化鎳的形式沉積，并且在pH值太高時會失去其催化反應能力[2]。

3 結語

為了解決揮發性聚硅氧烷在有機硅原料污水處理中的堵塞問題，采用芬頓空氣氧化法解決了有機硅原料污水中的硅氧烷問題，并對處理工藝進行了改進。隨著H2O2量的增加和反應速率的增加，污水中硅氧烷的去除率持續增加直至穩定。隨著n（H2O2）：n（Fe2）的增加，管理系統的pH值的增加和反射溫度的增加，二氧化硅的烷烴去除率先增加然后降低[3]。