在稀有元素濕法冶煉廢水中COD濃度高,鹽度很高,對(duì)于這種高鹽度廢水,高級(jí)氧化法是降低廢水中COD的經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。通過實(shí)驗(yàn)采用幾種不同方式高級(jí)氧化法降解高濃度有機(jī)廢水,臭氧氧化法、Fenton氧化法處理冶煉廢水中的有機(jī)污染物,作參考對(duì)比。
1、水質(zhì)及測(cè)定
實(shí)驗(yàn)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(jī)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(cè)定采用重鉻酸鉀法;BOD5測(cè)定采用稀釋與接種法;pH采用玻璃電極法測(cè)定;鹽度測(cè)定采用烘干法。
2、實(shí)驗(yàn)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(jì);XJ-Ⅲ消解裝置。
試劑:H2O2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%);FeSO4•7H2O;重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨,;硫酸銀,;濃硫酸;NaOH。
3、對(duì)比實(shí)驗(yàn)
(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?jǐn)嚢璺磻?yīng)一段時(shí)間,用NaOH調(diào)節(jié)pH至10左右,靜置30min,取上清液測(cè)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(jìn)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(jìn)行臭氧曝氣,氧化時(shí)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(shí)間,取Fenton氧化法的最佳pH和n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)及最佳反應(yīng)時(shí)間,超聲波作用1h,測(cè)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(duì)廢水CODCr的處理效果。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
采用高級(jí)氧化法處理硒冶煉廢水中的有機(jī)污染物。用臭氧氧化時(shí),堿性情況下處理效果最好,CODCr去除率最高可達(dá)67.12%,。在臭氧聯(lián)合H2O2工藝中,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為1h、O3/H2O2物質(zhì)的量比為40∶1、pH為5時(shí)CODCr去除率達(dá)到80.45%。在處理含醇類有機(jī)污染物時(shí),適當(dāng)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(shí)最佳,在原水pH下反應(yīng)30minCOD去除率達(dá)65.07%。優(yōu)化組合工藝處理中,臭氧/H2O2+Fenton氧化法對(duì)CODCr的去除率可提升到88%。
綜上,高級(jí)氧化法是以羥基自由基為氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)有機(jī)物無選擇性。經(jīng)處理后,難降解有機(jī)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。