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西北铅锌冶炼厂降解污酸COD实验报告及处理方案一、背景污酸主要来自硫酸车间的动力波烟气洗涤，老系统约有200m3/d。污酸成分及含量见表1.表1污酸成分及含量元素HgPHCODCl-F-含量（mg/l）20-4001-3300-5002000-3000400-600目前污酸主要通过KMnO4+Na2S除汞法，该工艺在国内首次用高锰酸钾对污酸进行氧化，能达到除汞的目标，但缺少COD的降解工序，使得COD偶有超标现象，无法稳定达标排放。二、实验原理化学需氧量（COD或CODcr）是指在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。本次实验通过芬顿法、KMnO4+曝气、NaClO、K2FeO4分别进行COD的降解脱除，探寻最佳降解污酸COD的方法。三、实验结果及分析1、芬顿法芬顿法是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。表2芬顿法降解COD实验结果序号PH反应时间（h）m(H2O2:COD)n(H2O2:Fe2+)COD(mg/l)降解率（%）反应前反应后13.011:13:1357.9210.014123.021:13:1213.014033.012:12:1340.5295.751343.012:13:1175.14953.013:12:1190.34465.022:12:1216.936由表2可知，采用芬顿法降解我厂污酸COD,效果不明显，降解率最高只有49%。2、KMnO4+曝气法表3KMnO4+曝气法降解COD实验结果序号KMnO4过量系数空气量COD(mg/l)降解率（%）反应前反应1h反应2h1理论值1倍0314222.3208.53420双气头136.6133.7573理论值1倍单气头138261.5255.9—4理论值2倍单气头140.6172.7—50单气头171125.196理论值3倍单气头299.6716.5581.1—7理论值3倍0521.2502.8—注：6、7组实验反应时间为30min、60min。由表3可知，实验中，随着KMnO4过量系数的增大，COD数值增大，主要由于反应过程中，过量KMnO4没有完全生成+2价态锰，而COD的测量采用重铬酸钾滴定法，在滴定过程中，锰的其他价态消耗重铬酸钾，导致COD增大。KMnO4、曝气法与KMnO4+曝气法效果均不明显，且实施难度较大。3、NaClO氧化法表4NaClO法降解COD实验结果序号PH铁盐(mg/l)NaClO过量系数COD(mg/l)降解率（%）反应前反应20min反应30min反应40min反应60min18-90理论值1倍237—45.74—48.737921020理论值1倍202—104.5—430.5-3100理论值1倍—125.1—432.4-4100理论值1.2倍—88.76—72.536458-90理论值1.2倍—155.2—104.2486100理论值1倍—183.44—595.54-71020理论值1倍—112.54—113.9444880理论值1倍371.6115121.02103.1—729820理论值1倍214.0147.8122.9—671030理论值1倍191.6186.4205.9—4511320理论值1倍209.0195.5196.5—47注：采用进行实验过程中，随着反应时间的延长，溶液中带入部分Cl-，测量COD过程中Cl-屏蔽剂加入不足，使得COD有上升趋势。从实验看出，采用NaClO氧化法，效果较好。酸性条件下，不利于COD的降解，因此建议采用碱性条件下的工艺，并控制PH为9左右。4、NaClO氧化法全流程实验4.1严格模拟污酸氧化、除汞、降解COD、除重金属及氟等工序，结果见表5.表5NaClO氧化法全流程实验结果序号加Na2S加NaClOHgCuPbCdZnHgCODF1原液—2.42.972.08127.5119.95205.39470.2A2.33＜0.05＜0.2＜0.05＜0.052.468.7717.15B10.53＜0.05＜0.2＜0.05＜0.057.5644.946.672原液—1.683.642.00121.38272.19295.9470.2A3.03＜0.05＜0.2＜0.05＜0.050.8148.313.73B3.47＜0.05＜0.2＜0.05＜0.050.97167.312.83原液—1.683.642.00121.38272.19295.9470.2A—＜0.05＜0.2＜0.050.06774.0824.3620.49B—＜0.05＜0.2＜0.05＜0.0588.4524.3326.754原液—1.623.990.7749.751012.64387.5—A0.22＜0.05＜0.2＜0.05＜0.05250.9841.44—B0.17＜0.05＜0.2＜0.05＜0.05183.3623.45—5滤液—————0.22313.9—A—————1.52——B—————1.13——注：实验1、2是污酸原液除汞过滤后，添加NaClO；实验3、4是污酸原液除汞后未过滤，直接添加NaClO。由以上4组实验可以看出，NaClO与HgS发生氧化还原反应，将汞重新溶出。4.2严格模拟污酸氧化、除汞、降解COD、除重金属及氟等工序，并与净化二段4#槽按照1:5混合，污酸原液与二段4#槽成分含量及实验结果分别见表6、表7.表6污酸原液及二段4#槽液体序号CuPbCdZnHgCODF1污酸原液1.253.911.0840.844.52362.82—二段＜0.05＜0.2＜0.05＜0.050.04166.819.832污酸原液————238.8338.5二段————3污酸原液1.881.931.1781.567.09441.54675.5二段0.290.41166.04污酸原液81.567.09441.54675.5二段＜0.052.9331.5表7NaClO氧化法全流程实验结果序号加Na2S加NaClO与二段4#槽混合后HgZnHgZnCODHgZnCODF1A0.3511.02.440.4156.40.42＜0.0534.716.17B0.0390.572.34＜0.0532.920.47＜0.0530.3317.42A0.950.080.96＜0.05242.20.18＜0.0539.0328.21B0.420.052.54＜0.05338.30.33＜0.05194.2228.043A0.370.053.365.1998.370.29＜0.0587.2715.42B0.0752.861.333.1444.440.6＜0.05105.215.514A0.370.053.181.08279.80.33＜0.0583.7919.96B0.560.052.98＜0.05112.30.26＜0.05145.018.285、K2FeO4氧化法K2FeO4对于废水中的BOD、COD、铅、镉、硫、汞等具有良好的去除作用，且具有良好的絮凝作用，表现在水中与污染物作用的过程中，经过一系列反应，由六价逐步被还原成具有絮凝作用的Fe（Ⅲ）。该产品在水体净化中的独特效果是同时发挥氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭的协同作用，并不产生任何有毒、有害的物质。表8K2FeO4法降解COD实验结果序号PH原液反应25minCOD降解率（%）HgZnCODHgZnCOD18-9220.1877.00310.90.920.05157.4481.5228-9220.1877.00310.90.790.06960.6980.4838-92.47123.75226.91.630.0590.8459.9643-4306.358.25129.2188.8630.7594.6826.7253-4306.358.25129.2267.5328.75111.114.0163-4306.358.25129.28.5953.00153.3-73-4306.358.25129.211.3653.25174.5-88-966.1727.35441.48343＜0.0565.785.1298-966.1727.35441.48.28＜0.0555.4587.44108-966.1727.35441.47.1＜0.05119.273.00118-966.1727.35441.46.47＜0.05121.372.52从实验看出，采用K2FeO4氧化法，效果显著。酸性条件下，不利于COD的降解，因此建议采用碱性条件下的工艺，并控制PH为8-9左右。6、K2FeO4氧化法流程实验模拟污酸氧化、除汞、降解COD、除重金属等工序，结果见表9.四、降解COD方案由以上实验看出，芬顿法、KMnO4+曝气对于降解COD不明显，NaClO、K2FeO4具有一定的效果，二者比较见表10.表10NaClO、K2FeO4降解COD对比序号项目NaClOK2FeO41COD的降解率62.33%77.15%2400mg/Lcod、20m3污酸氧化剂消耗量47kg83kg3使用条件PH：8-9PH：8-94成本（纯度88-92%）0.88万元/吨4.8万元/吨5有害气体HCl，呛无6对其他重金属絮凝作用无对于废水中铅、镉、汞等具有良好的去除作用和絮凝作用9新引入Cl-离子是否