【化工废水】芬顿法处理二氯丁二烯废水

北极星环保网讯:摘要：采用芬顿法对二氯丁二烯化工废水进行预处理，考察了投加量、反应时间、中和采用药剂等因素对处理效果的影响。结果表明，投加量为3%，反应时间为3  h，采用石灰乳中和絮凝的条件下，处理效果最佳，COD的去除率达到66.1%，且刺激性气味明显消除，色度显著降低，有利于后续生化系统的进一步处理。

二氯丁二烯，是目前某化工厂生产氯丁橡胶中重点开发的第二单体。但是由于生产工艺原因，生产过程中，产生大量生产废液。生产废液浓度高、色度高、毒性大，具有强烈的刺激性气味，对生化系统的毒害大。因此选择合适的预处理工艺，对后续生化处理具有重要的意义。本实验采用芬顿法对该股废水进行处理，考察了不同因素对处理效果的影响，并取得了较好的效果。

1 实验原理

芬顿氧化技术是具有独特优势的高级氧化技术，芬顿反应催化氧化活性高、反应简单，与反应生成具有很高氧化能力的羟基自由基(˙OH)，它不仅能够氧化打破共轭体系结构，还可以使有机分子进一步矿化。

羟基自由基是具有很强的氧化能力，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成或矿物盐，无二次污染。

2 实验部分

2.1 废水水质

试验废水来自化工厂胶乳分厂生产车间，主要成分包括NaCl  30%、水55%～60%、木焦油、N-亚硝基二苯胺、四氯丁烷、五氯丁烷、二氯丁烯、三氯丁烯、二氯丁二烯等5%～10%废水COD浓度18000～22000  mg/L，pH值14。

2.2 试验仪器和药品

pHs-25酸度计;浓盐酸;10%石灰乳;七水硫酸亚铁;氢氧化钠(NaOH);30%过氧化氢溶液;消泡剂;絮凝剂。

2.3 双氧水投加量对处理效果的影响

(1)连接好实验装置，取100 mL混合液置于500 mL三颈烧瓶中，用浓盐酸调节废液的pH=3～4。

(2)加入粉于三颈烧瓶中，搅拌溶解。

(3)取一定量的，用滴液漏斗匀速滴加(5 mL/min)，滴加完全后，再继续搅拌0.5 h，在反应进行中加入适当的消泡剂。

(4)反应完成后，将液体倒入烧杯中，取50 mL溶液加调pH至7左右，静置过滤，取上层清液测其COD。

2.4 反应时间对处理效果的影响

按投加量1%，pH为3～4，每反应半小时，分别测出水COD值，计算COD去除率，结果如表1所示。

2.5 不同中和药剂对处理效果的影响

(1)加盐酸调原水至pH=3左右，加入1#絮凝剂后曝气40 min。

(2)取1#烧杯和2#烧杯，分别取曝气后滤液各700 ml，各加入FeSO4固体7 g并搅拌溶解，加入双氧水21 ml，加入消泡剂10 ml搅拌反应3  h。

(3)1#加入，2#加入NaOH(30%)调整pH=7，各加入2#絮凝剂5 mL，静置取上清液测COD。

2.6 试验结果

由表1可以得出以下结论：H2O2用量的越多，处理废水的效果就越好。其原因是双氧水的投加量的增大，给反应提供更多的羟基自由基，有助于COD的去除和降低废水色度。考虑到经济成本，处理废水的关键是把多氯化物的刺激性气味除去，适当的降低废液的COD，使得废水的可生化能力提高，有利于废水的后续生化处理，因此，处理100  mL混合废液需要双氧水3 mL左右。

由表1可见，随着反应时间的增长，出水COD波动下降，最后趋于稳定，当反应时间达到3 h以上时，COD去除率趋于稳定，所以最佳反应时间是3 h。

1#烧杯上清液COD为6440 mg/L，去除率66.1%;2#烧杯上清液COD为8880  mg/L，去除率46.7%。1#烧杯加入絮凝剂后，废水立即出现较大的絮状物，分层效果很明显且较快，固液分明，清液比较清澈。2#烧杯絮状物较小，不易沉淀，分层效果不明显，放置后随着时间延长出现分层，但清液中仍有些细小的絮状物，使得的清液相比1#烧杯显得较浑浊。

试验表明，采用石灰乳中和COD处理能力可达60%以上;采用烧碱中和COD去除率不足50%。

3 实验结论

根据以上的结果分析，可以得出以下几点结论。

(1)芬顿反应针对此种废水H2O2最佳投药量为废水体积的3%

(2)针对此种废水，芬顿最佳反应时间是3 h。

(3)芬顿出水宜用石灰乳调节pH，试验现象比使用烧碱明显，出水效果更佳。

(4)在pH=3～4，FeSO4投加量1%，反应时间3 h，采用石灰乳中和絮凝COD能从19000 mg/L降低到6440  mg/L，去除率达到66.1%，刺激性气味明显消除，色度显著降低，吨水处理药剂成本在50～60元。

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