在稀有元素濕法冶煉廢水中COD濃度高,鹽度很高,對于這種高鹽度廢水,高級氧化法是降低廢水中COD的經(jīng)濟有效的方法之一。通過實驗采用幾種不同方式高級氧化法降解高濃度有機廢水,臭氧氧化法、Fenton氧化法處理冶煉廢水中的有機污染物,作參考對比。
1、水質(zhì)及測定
實驗廢水:用二丁基卡必醇萃取稀有元素硒后產(chǎn)生的廢水,主要有機污染物為二丁基卡必醇,分子式為C12H20O3。水質(zhì)情況:pH=0.80,CODCr為1600~2000mg/L,B/C為0.17,鹽度為10%。COD測定采用重鉻酸鉀法;BOD5測定采用稀釋與接種法;pH采用玻璃電極法測定;鹽度測定采用烘干法。
2、實驗儀器和試劑
儀器:HY-001-5A臭氧發(fā)生器(廣州佳環(huán)電器科技有限公司);AS3120A超聲波清洗器;雷磁pHS-3C精密pH計;XJ-Ⅲ消解裝置。
試劑:H2O2(質(zhì)量分數(shù)30%);FeSO4•7H2O;重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨,;硫酸銀,;濃硫酸;NaOH。
3、對比實驗
(1)Fenton氧化法:取250mL原廢水或經(jīng)過堿性沉淀去除重金屬的廢水,添加Fenton試劑,充分攪拌反應一段時間,用NaOH調(diào)節(jié)pH至10左右,靜置30min,取上清液測定CODCr。
(2)臭氧聯(lián)合H2O2:取250mL原廢水或經(jīng)過堿性沉淀去除重金屬的廢水,加入雙氧水,進行臭氧曝氣,臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量為5g/h。
(3)臭氧氧化法:取250mL經(jīng)過堿性沉淀去除重金屬的廢水進行臭氧曝氣,氧化時間1h,其中臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量為5g/h。
(4)組合優(yōu)化工藝:按臭氧聯(lián)合H2O2工藝的最佳pH及時間,取Fenton氧化法的最佳pH和n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)及最佳反應時間,超聲波作用1h,測定臭氧/H2O2、臭氧/H2O2+超聲波、臭氧/H2O2+Fenton氧化法、臭氧/H2O2+Fenton氧化法+超聲波組合工藝對廢水CODCr的處理效果。
4、實驗結(jié)論
采用高級氧化法處理硒冶煉廢水中的有機污染物。用臭氧氧化時,堿性情況下處理效果最好,CODCr去除率最高可達67.12%,。在臭氧聯(lián)合H2O2工藝中,當反應時間為1h、O3/H2O2物質(zhì)的量比為40∶1、pH為5時CODCr去除率達到80.45%。在處理含醇類有機污染物時,適當加入少量H2O2能提高臭氧的處理效率。Fenton氧化法中n(H2O2)∶n(FeSO47H2O)為5∶1時最佳,在原水pH下反應30minCOD去除率達65.07%。優(yōu)化組合工藝處理中,臭氧/H2O2+Fenton氧化法對CODCr的去除率可提升到88%。
綜上,高級氧化法是以羥基自由基為氧化劑與有機物發(fā)生反應,其優(yōu)勢在于對有機物無選擇性。經(jīng)處理后,難降解有機廢水的生化性能明顯改善,污染物含量或毒性大大降低甚至完全消除。采用臭氧氧化法、Fenton氧化法處理二丁基卡必醇萃取硒后產(chǎn)生的廢水有良好效果,特別是臭氧/H2O2+Fenton氧化聯(lián)合處理效果更佳。