Fe(Ⅵ)/H2O2體系對焦化廢水中有機物和煤顆粒物的協同處理研究

張國凱，王藝霏，李亞男，馮 卓，武亞寧，楊 昊，宋子恒

(1.中海國亞環保工程有限公司，山西 太原 030006；2.太原理工大學 建筑設計研究院，山西 太原 030024；3.太原理工大學 環境科學與工程學院，山西 太原 030024)

0 引 言

我國煤儲量大，焦炭總產量約為4.7億t/a[1]，居世界領先水平。焦化廢水排放量約占工業廢水總排放量的5%[2]。廢水中污染物成分復雜，濃度高，可生化性較差，是一種典型的有毒難降解高濃度工業有機廢水。其污染物主要由濃度高、組成復雜、有毒、難降解的有機化合物和濃度高、粒徑小、比重較輕、帶少量負電荷的碳顆粒物組成。目前，國內外治理焦化廢水一般需聯合使用預處理+生化處理(A2/O、A/O、A2/O2等)+深度處理多種工藝。現有焦化廢水處理技術雖可使最終排放廢水達到GB 16171—2012《煉焦化學工業污染物排放標準》，但實際生產中仍有90%以上焦化廠廢水處理出水的COD無法達標。其主要原因之一是用于提高廢水可生化性的物化預處理技術或保證出水水質的深度處理技術，如化學氧化[3]、高級氧化[4]、濕式催化氧化、MBR、電催化氧化-反滲透[5]等，對難降解有機物的去除效果雖然好，但運行成本和能耗較高，多數企業無法接受。高鐵酸鹽Fe(Ⅵ)作為一種綠色強氧化劑，可與廢水中的污染物發生氧化、吸附、絮凝、沉淀、消毒等協同作用，過程中產生毒性小的副產物，反應產物Fe(Ⅲ)又具有一定絮凝作用，應用前景廣泛[6-9]。然而，Fe(Ⅵ)的高效反應僅限于含有富電子官能團的化合物，而對于含吸電子基團的物質，Fe(Ⅵ)反應呈惰性[10-11]。Fenton法是利用H2O2/ Fe(Ⅱ)的鏈式反應產生羥基自由基(·OH)來降解難降解物質。……