过氧化氢高级氧化法在废水处理中的应用

高级氧化技术是指在一般的环境温度和压力下，通过产生具有高反应活性的羟基自由基(·HO)来氧化降解有机污染物的处理方法。过氧化氢(H2O2)是一种氧化性较强，氧化还原电位较高的氧化剂，能直接氧化水中的有机污染物和构成微生物的有机物质。同时，过氧化氢使用安全、制备容易，因此为高级氧化技术中的常用氧化剂。用过氧化氢和絮凝剂联合处理废水，是对废水进行高级氧化处理，有时也可投入过氧化氢和硫酸亚铁制成Feton试剂，作为絮凝剂的助凝剂使处理效果更强。文章对Fenton试剂氧化法和H2O2与无机絮凝剂联合氧化法处理废水的研究进展进行了综述。

1Fenton试剂氧化法

Fenton试剂氧化法是高级氧化技术中的一种常用技术，Fenton试剂之所以有很强的氧化性能，其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成羟基自由基(·OH)。羟基自由基(·OH)有强氧化性和亲电加成性，可将废水中大多数有机物氧化分解成小分子物质。

1.1Fenton试剂

朱亦仁等利用Feton试剂处理造纸废水。首先取150mL造纸废水，调节pH为5.0，然后同时投入5.93g/L的FeSO4·7H2O和8.8%(体积百分比)的H2O2，在此条件下搅拌10~60min，最终经过处理后COD去除率达到91.37%，处理后水的COD值为187mg/L，符合国家造纸废水排放标准(COD＜400mg/L，GWPB2-1999)。并通过正交试验得出了影响因素的次序：Fe2+的投加量>H2O2的投加量>pH>反应时间。苏荣军等利用Feton法深度处理中药废水。中药废水中含有有机大分子成分，COD值高且负荷变化大，pH低。在压力为1atm，温度为22~24℃条件下做实验，取100mL的COD值为538mg/L的中药废水，同时投入3mmol/L的FeSO4·7H2O和H2O2，其中H2O2/Fe2+为3∶1，反应时间为60min后，COD可降到62mg/L以下，COD去除率达到87.50%，达到国家排放标准要求。刘俊峰研究了通过絮凝-氧化-吸附法联合处理领硝基苯胺生产废水。首先调节水样pH在5~6，加入20mL/L的FeSO4，反应3min后投入20~40g/L的石灰作为助凝剂，静置60~80min后，CODCr去除率为70%，色度去除率为80%以上。然后投入0.4~0.5g/L的H2O2，再用大孔吸附树脂吸附处理，最终CODCr总去除率为98.6%，色度去除率为99.9%以上。

1.2Fenton-石灰氧化法

利用Fenton试剂与石灰联合处理废水，其中石灰不仅可以作为一种助凝剂提高Fenton试剂的氧化性，且可以用来调节废水的pH。

黄道站等利用过氧化氢氧化法处理了糖蜜酒精废水。糖蜜酒精废水呈黑褐色稠状液体，COD值为96000mg/L，含有大量粗蛋白、油脂、淀粉等。首先在温度为30℃，pH为3.5条件下，在一定量废水中投入催化剂Fe2+为0.46g/L，氧化剂H2O2为41.7g/L，经15h氧化反应后，COD去除率仅为55.1%。然后取处理后上层清液加入20g/L的石灰乳，调节pH为7，最终废水中COD去除率可达80%，色度去除率达94%。胡树枝利用还原-氧化-石灰法处理氯代硝基苯废水。取2L初始CODCr值为11500mg/L的氯代硝基苯废水，调节废水pH=9，加入20g的Na2S·9H2O还原剂，在60℃下反应40min后，CODCr去除率为30%。然后调节处理后溶液pH为2~3，同时加入30mL的50%H2O2和5g的FeSO4·7H2O，此时CODCr去除率为56.3%。最后取还原-氧化处理后的溶液加入生石灰20g进行絮凝处理，最终废水中CODCr去除率可达94%以上，且废水由黄色变为澄清透明。
1.3Fenton-PAM氧化法

利用聚丙烯酰胺投入Fenton试剂中，可以使废水中的悬浮粒子的聚集作用均匀地在整个水体中进行，能产生良好的强化混凝效果。

陈文松进行了Fenton氧化-混凝法处理印染废水的研究。印染废水成分复杂，同时含有亲水性和疏水性染料。取150mL紫红色，pH为9，色度为800倍，CODCr为565mg/L的印染废水，调至水样pH为4~6，同时加入质量浓度为250mg/L的FeSO4·7H2O、1.3mL/L的质量分数为30%的H2O2以及1.5mg/L的PAM，反应40min后测定，最终印染废水中CODCr去除率达到84%，色度去除率达到95%。汤优敏等采用Fenton氧化-PAM絮凝-A/O工艺处理甲基多巴生产废水，具有显著的脱色效果和高效去除有机物的作用。甲基多巴是一种治疗精神疾病的医药中间体，其生产废水色度高、有机污染物浓度高、难生物降解(BOD/COD仅为0.15)。取一定量甲基多巴废水，调节pH为5~6，同时投加3g/LH2O2、6g/LFeSO4·7H2O反应2h，反应后pH调节至8，投加45mg/L的PAM，静置2~4h。经过氧化混凝处理后，BOD/COD至0.3左右，CODCr去除率为11.8%~53.5%。然后将处理后的废水进行A/O工艺处理，最终CODCr去除率为82%，色度去除率达95%。伏广龙等利用Fenton试剂与PAM协同处理柠檬酸废水，发现：先投加Fenton试剂氧化处理，再投加PAM絮凝沉淀，效果要过同时投加Fenton试剂和PAM好。第一次试验，取100mLCODCr为691.50mg/L柠檬酸废水，调整pH为3，同时投加体积比为2.40mL/L的H2O2，质量浓度为0.6g/LFeSO4·7H2O，以及质量浓度为0.06g/L的PAM，反应50min后测得CODCr去除率为78%。第二次试验，取100mLCODCr为691.50mg/L柠檬酸废水，调整pH为3，同时投加体积比为2.40mL/L的H2O2和质量浓度为0.6g/LFeSO4·7H2O，反应50min后测得CODCr去除率为65.4%，此时调节温度为35℃，pH为2，再投加质量浓度为0.06g/L的PAM，反应30min后测得CODCr的去除率为92.70%，达到最高。

2H2O2与无机絮凝剂联合氧化法

2.1H2O2-粉煤灰氧化法

粉煤灰主要通过吸附作用去除废水中的有害物质，但在一定条件下也有絮凝沉淀作用，利用过氧化氢的氧化性及粉煤灰对过氧化氢的催化作用处理印染废水，是以废治废，综合治理的一条有效途径。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。