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河南化工l,98年第7期覃测处汕讥剑处双晓粉厂魔牵乔应池周怀志谢桂乡赵松苗(河南省化工研究所郑州市450052)摘要以Fenotn试剂的氧化、絮凝作用处理淀粉厂有机废水,效果明显,废水处理后可以达到排放标准。关键词Fenotn试剂絮凝催化氧化1前言淀粉是以面粉为原料,经3一4次洗涤,与面筋分离,再经干燥而得。其中洗涤段废水经静置后一部分回用,一部分排放,排放废水主要含有溶解的淀粉、纤维素等,其COD高达Z000mg·L一’左右,不允许直接排放。我们研究了以Fenton法处理淀粉厂洗涤废水,结果表明,该法是一种较为经济而又有效的处理中小型淀粉厂洗涤废水的方法。2Fenton试剂氧化反应机理Fenton试剂即HZOZ一FeZ+体系,自1984年以来,在生活污水、工业废水的处理中得到了广泛的应用,其原理如下lj[:Fe’++H202一Fe3++·OH+OH-FeZ++·OH一Fe“++OH-Fe3十+HZOZ一FeZ++HOZ·+H十HOZ·+HZO:一02+HZO十·OHRH十·OH一··.一CO:十H204FeZ++02十4H+一4Fe3++ZHZOFe3十+3OH-一Fe(OH)3浓体)FeZ+与HZO:间反应很快,生成氧化能力很强的·OH自由基,有三价铁共存时,由Fe3+与HZO:缓慢生成Fe,+,FeZ+再与HZOZ迅速反应生成·OH,·OH与有机物RH反应,使其发生碳链裂变,最终氧化为CO:和HZO,从而使废水的COD大大降低,同时FeZ十作为催化剂,最终可被O:氧化为Fea+,在一定pH值下,可有Fe(OH)3胶体出现,它有絮凝作用,可大量降低水中的悬浮物。3实验部分.31主要材料HZO:溶液(30%),FeSO毛·7HZO(A.R.),废水取自郑州南郊十八里河淀粉厂,COD含量为2100mg·L一’,pH值为.55,悬浮物为53omg·L一’。.32实验方法取一定体积的废水放入烧杯中,用电动搅拌器搅拌,边搅拌边加入FeSO、·7HZO和HZO:溶液,反应结束后,调pH值8一9,此时有Fe(OH)3胶体生成,它可吸附废水中的55,形成大的矾花,然后过滤,测出水的COD和55。其中经过滤后出水55一直稳定在70一80mg·L一`,所以在下面单项试验中对55不再监测,选择以COD为主要监测污染因子。测定方法分别采用密封微波消解法和滤纸法〔2〕。3.3实验工艺框图FeSO`·7HZOHZO:溶液生石灰专寺专…亘因一}催化氧川一医图一匡因一匹困图1实验工艺框图4单向试验与讨论4.1HZO:加人量对COD去除率的影响取IL废水若干份,等量投加FeSO;·7HZO19,再分别投加不等量的3%HZO:溶收稿日期:1998一02一25DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.1998.07.014河南化工1998年第7期液,搅拌时间即反应时间为Zh,结果见表1。表1不同HZO:投加t时的出水COD去除率3%HZO:溶液投加量/mL1.01.52.02.53.0出水COD/mg·L一’609420147210252COD去除率/%7180939088由表1可知,废水COD去除率并非一直增加,而是达到最大值后还略有下降。这可能和下面两个副反应有关川:·OH+HZO:一HZO十HO:.HO:·+·OH一HZO十02当HZO:加人量少时,产生的·OH也相对减少,副反应也就不太重要,而当HZO:加人量多时,上述的副反应就不可忽略,它不仅消耗·OH,还使HZO:无效分解,从而就降低了COD的去除率。因而确定以每升废水用3%HZOZZmL为宜。4.2FeZ十投加量对出水COD的影响HZO:取最佳用量,改变FeSO峨·7HZO的投加量,反应时间为Zh,结果见表2。表2不同FeSO`·7HZO投加,时的出水CODFeSO;·7HZO投加量2901.02.03.04.0出水CODzmg·L一’151214784102131COD去除率厂%28939695.193.8注:废水为IL。由表2可知,当没有FeZ+加人时,COD去除率很低,而一旦加人时,则出水COD立刻下降,当每升废水中的FeSO;,7HZO为29时,COD去除率达最大值,FeZ十的量再增加,而去除率却略有下降,这是因为大量的FeZ+催化使H20:分解加快,产生了大量的·OH,它们未来得及与有机物反应便发生了相互间的自由基反应,从而使·OH部分失效,反而降低了COD去除率川,因此每升废水中FeSO;·7HZO加入量以29为宜。4.3pH值及处理时间的影响取IL废水若干份,按最佳量投加HZOZ、FeZ+,然后调节不同的pH值及不同的处理时间(即搅拌时间)。方法同4.1和4.2,最后得最佳pH值范围为4一6,适宜的处理时间为lh。考虑到废水pH值为5.5,因此可不必调节,直接进行催化氧化。通过上述试验,可得出处理该淀粉厂废水的最佳条件为:每升废水中投加3%HZOZZmL,FeSO4·7HZO29,氧化时间lh。5实际应用及效果借鉴小试摸索的条件,我们在实际中进行了处理量为lt的中试摸拟,几经调试,结果与小试基本吻合。十八里河淀粉厂正常生产时,平均每天外排废水50t,我们在中试基础上,进行了工业化设计,设计日处理能力为60t,处理工艺流程图见图2,其中砂滤器可定期反冲再生。工业化处理效果见表3。Fenotn试剂石灰去寺}画困一医正困一医亘画一画巫国一}达标排放…图2工业化流程图表3实际处理效果和标准的比较监侧指标处理前废水处理后废水标准超标率OCD/mg·L一1210094150。SS/mg·L一’53072100。pH值5.586~90注:标准为GB8978一1996二级。由表3知,处理后废水完全达标排放。6结论采用Fenton试剂处理该厂废水是可行的,处理每吨废水需30%HZO:0.ZL、FeSO4·7HZOZkg,加上能耗及设备折旧、工人工资等,综合成本不超过1.2元,每年以30。生产日计,共需费用1.8万元。同时废水达标排放,也使企业减少了约2万元排污费。参考文献l丛佛华.化工环保,1997,17(2):90.2国家环保局.水和废水监刻分析方法.北京:环境出版社,1989.许景文.上海环境科学,1995,4(2):27.彭书传.工业水处理,1998,18(1):23.