第42卷第8期应用化工vol. 42 no.82013 年8月applied chemical industryaug. 2013fenton氧化处理某污水库污水实验研究毕涛1.2.3 ,杨伟12,3(1.天津生态城环保有限公司,天津300467 ;2.天津市污染场地治理修复技术工程中心,天津300467;3.天津市污染场地治理修复企业重点实验室,天津300467)摘要:采用 fenton氧化工艺对滨海地区某污水库内的存量污水进行了氧化处理,分析了fe? 和h202的不同投加量和配比的处理效果。结果表明,采用fenton氧化工艺方法处理原水,在feso。的浓度为100 mg/l,双氧水的投加量为0.3 ml/l的条件下,可以达到最佳处理效果,cod去除率约为36. 05%。关键词:fenton;氧化;水库污水;污水处理;cod中图分类号:x 703文献标识码:a文章编号:1671 -3206(2013)08 - 1392 -02research of reservoir' s wastewater treatment by fentonoxidation processbi tao'.2,3 , yang weil.2.3(1. tianjin eco-city environmental protection co, ld.,tanjin 300467 ,china;2. tianjin technology & engineeingcenter of contaminated sites renediation,tianjin 300467 ,china ;3. tianjin key laboratory of contaminated sitesremediation ,tianjin 300467 ,china)abstract: the efluent of the reservoir' s wastewater had been treated by fenton oxidation, the efects ofreaction conditions on the wastewater treatment eficiency were studied. the results showed that 36. 05%cod was removed after the reaction with 100 mg/l fes0, and 0.3 ml/l h2o2 aition. under the con-dition. ,best treatment results could be got by treaing the wastewater with fenton oxidation.key words: fenton; oxidation; reservoir's wastewater; wastewater treatment; cod目前,用于污水氧化处理的fenton 试剂是我国处理该存量污水,采用fenton氧化法[341)进行处理。污水处理行业中较为常用的水处理剂。fenton 氧化结果表明, fenton氧化法对该污水有明显的处理效技术操作简单,能够去除相当部分的污染物,药剂、果,cod去除率约为36%。设备成本低,处理效果较好且不存在二次污染的问1实验部分题,具有很好的应用前景(12。由于历史原因,滨海1.1试剂与仪器地区某污水库内长期蓄积存量工业污水,导致水体feso,、h202均为分析纯;污水水质见表1。恶化,水质超出-般污水处理厂收水标准。为彻底表1污水水质table1 wastewater qualitybod浊度表色nh_-ntthss全盐量/(mg.l-1) /(mg.l- ) /ntu/(mg.l-1) /(mg.l-) /(mg.l-1) /(mg.1-1) /(mg.l-i)ph00 -35020 -3086.5 664 20 ~6030 ~65.1.5~6.5100~ 1205831.6.5~7.0jj-3六联搅拌器; yhca-100a型cod快速测h202,转速50 r/min,搅拌时间1 h,静沉时间1 h。定仪;cel/890型污水水质测试实验室。取上清液测定cod。1.2实验方法1.3 分析方法使用六联搅拌机作为搅拌设备,每次用水1 l,cod测定采用标准重铬酸钾法(稀释5~ 10加入100mg/l的feso。及0.3ml/l的30%.倍,低浓度测试)。中国煤化工收稿日期:2013-03-25修改稿日期:2013-06-13mhcnmhg基金项目:“十一五"国家科技支撑项目(2009bac60b01)作者简介:毕涛(1983 - ).男,天津人,天津生态城环保有限公司工程师，从事环境工程项目管理工作。电话:13821115137 ,e - mail: bllows1983@ 163. com第8期毕涛等:fenton氧化处理某污水库污水实验研究1393色度的加深和有机物去除率的下降,因此,确定fe-2结果与讨论so,投加量为100 mg/l。2.1 h,o2 用量73传统fenton氧化反应是在酸性条件下利用-2fe2*催化h2o2产生的羟基自由基降解水中的污染 20物。fe2 的量为60 mg/l,改变h202量,原水cod为294. 8 mg/l,结果见图1。冒160双氧水为0.6 ml/1201o昌g 140100一 cod去除率50 60 7030 9100 。→去色率feso,投加量(mg"l")40图3 feso,投加量与cod去除率的关系fig.3 the infuence of cod rate by the quantity of feso。200.40.7.40h,0,投加量/ (ml"l*) .图1 ho2投加量对去除率的影响fig.1 the influence of cod rate by the quantity of h2o230米fenton氧化处理用水未调ph。从两种指标的40-综合去除率来看,并且考虑到处理单元的成本费用双氧水的浓度为0.3 mul经济性,选用每升水投加0.4 ml的h202作为最佳投加量。4060 80100120140 1602.2 fe*用量feso,投加量(mg*l)图4 feso, 投加量与cod去除率的关系h202量为0.4 ml/l,改变fe2 的量,原水codfig.4 the inluence of cod rate by the quantity of feso为324.2 mg/l,结果见图2。改变h202投加量,在feso%投加量为100 mg/l12时,h202的投加量与cod去除率的关系,结果见图5,35缝60}1501400t一 -去色率! 130feso,浓度为100mg/l t 20158120500010fe°量/(mg●l")110图2 fe2* 离子投加量对去除率的影响0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60fig.2 the influence of cod raste by the quanity of fe2*双氧水(ml.l)fenton 氧化处理用水未调ph。从两种指标的图5 h202 的投加量与cod去除率的关系fig.5 the influence of cod rate by the quantity of h2o2经济性,选用每升水投加20 mg的fe2*作为最佳投由图5可知,feso,的浓度为100 mg/l,双氧水加量。的投加量0.3 ml/l时, cod去除率最大,为2.3 fenton氧化剂量确定36. 05%。在该投加量下,该污水可以实现最为经济在h202投加量为0.3 ml/l和0.6 ml/l时,有效的处理。改变feso,投加量,原水cod为166.7 mg/l,结果3结论中国煤化工见图3、图4。采用fe.mhcnmhg中污水的最佳由图3、图4可知,feso,的浓度并不是越大越条件为: feso, 用量为100 mg/l,双氧水的投加量好,原因为fe2 浓度过高,会与有机物争夺强氧化(下转第1397页)剂羟基自由基{s6] ,自身被氧化为三价铁,导致出水第8期杜艳芳等:生物质壳类物热解动力学研究1397升温速率10 k/min ,不同气氛中缓慢分解的热力学(3)采用coats-redfem法计算得出3种生物质参数。热解动力学参数,反应过程均为一级反应,与文献相表33 种生物质在不同的气氛中热解动力学参数关生物质动力学研究结果相符合,升温速率对活化table 2 kinetic parameters of pyrolysis of three biomass能值有一-定的影响,但影响不大,对频率因子的影响at air and nitrogen较大。温度活化能指前因子(4)比较在氮气和空气两种氛围中3种生物质原料(气氛)/k/(kj. mol-1)/min的活化能,说明在空气氛围中热解提前。核桃壳(氮气)532 -62839.927.02 x 103(空气)547 ~62341.121.09 x 104参考文献:葵花籽壳(氨气) 504 -65643. 272.04 x10*[1] parikka m. clobal biomass fuel resources [j]. biomass(空气) 493 -62345.243.37 x 104and bioenergy ,2004 ,27 :613-620.花生壳(氮气)522 ~67233.551.96 x 103[2] 赖艳华,吕明新,马春元,等.秸秆类生物质热解特性557 ~60036.224.56x103及其动力学研究[j].太阳能学报,2002 ,23(2) :203-表4残余物在不同气氛中缓慢分解的动力学参数[3] demirbas a. efect of temperature on pyrolysis productstable 4 kinetic parameters of pyrolysis of threefrom four nut shells [j]. jourmal of analytical and ap-biomass in the slow decomposition stageplied pyrolysis ,2006 ,76 :285 289.[4]曲雯雯 ,夏洪应,彭金辉,等.核桃壳热解特性及动力/(kj●mol -1)学分析[j].农业工程学报,2009 ,25(2) :194-198.677 ~8739.9813. 20[5] vamvuka d ,kakaras e,kastanaki e,et al. pyrolyis char-29.005.28x102acteritics and kinetics of biomass residuals mixtures withlignite[j]. fuel ,2003 ,82( 15) :1946-1949.葵花籽壳(氮气) 646 -7152.930.79[6] tzeng ss,chr y c. evolution of microstructure and prop-(空气) 644 -74449. 184.26x10*erties of phenolic resin-based carbon/ carbon composites花生壳(氨气)673 -71927.580.61during pyrolysis [j]. materials chemistry and physics,(空气) .682 ~71445.691.88 x10*2002 ,73(20) :162-169.由表3、表4可知,生物质壳类物(核桃壳、花生[7sulima a, leonhardt p, van heek k h,et al. thermo-壳葵花籽壳)在相同的升温速度下,与氮气氛围相gravimetric study on catalytic bhydropyrolysis of coal[j].fuel, 1986 ,65( 10) :1457-1461.比,在空气氛围中活化能和指前因子数值均较高。[8]宋春财,胡浩权,朱盛维,等.生物质秸秆热重分析及3结论几种动力学模型结果比较[j].燃烧化学学报,2003 ,(1)核桃壳、葵花籽壳、花生壳3种生物质的热31(4) :311-316.解大致可分为失水干燥、快速热解和缓慢分解3个[9coats a w ,redfem j p. kinetic parameters from thermo-gravimetric data[j]. nature , 1964 ,201(1) :68-69.阶段。(2)快速热解阶段平均活化能核桃壳为[10]卢洪波,苏桂秋,贾春霞,等.生物质秸秆热解反应及动力学分析[j].东北电力大学学报,2007 ,27(1):38-38. 37 kj/mol,葵花籽壳为40. 11 kj/ mol ,花生壳为41.32.89 kj/mol;三者相比,花生壳更容易热解。(.上接第1393页)[3]王晴. 混凝fenton法在制药废水生化处理后出水深度为0.3 ml/l,此时cod去除率为36. 05% ,各项处处理中的研究[j].河北工业科技,2011 ,28(1) :3-36.理指标为最经济值。[4]武彦巍, 买文宁. fenton氧化_曝气生物滤池处理纤维板废水的试验研究[j].水处理技术,2011 ,37(4) :123-26.[1]孙贤波. 高级氧化法的特性及其应用[j].中国给水排[5]胡红伟 ,李晓燕. fenton催化氧化反应机理及影响因素研究进展[j].科技通报,2012 ,28(4) :20-222.水,2002,18(5) :33-35.[2] 闵怀,傅亮,陈泽军. fenton法及其在废水处理中的应[6]官本平,彭中国煤化工理中的研究进用[j].环境污染与防治,2004 ,26(1) :28-30.展[j].辽hcnmhg6.