常规工艺处理紫外线吸收剂废水很难达到理想
的处理效果， 而
Fenton
试 剂 法 是 一 种 高 级 氧 化 工
艺 ， 可 对 难 降 解 复 杂 有 机 物 进 行 有 效 的 预 处
理
〔
1-2〕
；铁 炭 内 电 解 法 是 以 铁 屑 和 活 性 炭 构 成 原 电
池，通过污染物在正负极上发生的化学反应，加上原
电池自身的电附集、物理吸附及絮凝等作用达到处
理 的 目 的 ， 其 在 去 除 有 机 物 、 脱 色 等 方 面 效 果 明
显
〔
3〕
。
笔者通过采用
Fenton
试剂、铁炭内电解以及两
者的组合工艺，探讨它们对这种高
COD
、高含盐、高
色 度 的 紫 外 线 吸 收 剂 废 水 进 行 处 理 的 可 行 性 和 有
效 性 ，为 合 理 设 计 该 类 废 水 的 最 佳 处 理 工 艺 提 供
参考。
1
试验部分
1.1
水样来源及水质
水样取自山东某化学有限公司的紫外线吸收剂
生产 废 水 ，废水分酸性和碱性废水两股 ，先 将 酸 性
废水和碱性废水按比例进行混合， 沉淀
60 min
，然
后取上清液作为实验水样， 其中酸性废水占
80%
，
碱性废水占
20%
，废水水质情况见表
1
。
表
1
废水种类及水质指标
1.2
试剂及仪器
试 剂 ：硫 酸 铁 、 质 量 分 数
30%
的
H
2
O
2
、 氢 氧 化
钠，均为分析纯。 铁屑取自某金属加工厂的加工车
间，粒径为
1~1.5 mm
，使用前用稀盐酸浸泡，去除表
面氧化物，用清水清洗后备用。 活性炭采用果壳活
性炭，粒径为
1~2 mm
。
仪器：
JH-11
型
COD
恒温加热器， 青岛崂山电
子仪器厂；
SensION156
多参数测定仪， 美国哈希公
司；
85-1
型磁力搅拌器。
1.3
实验方法
采用烧杯模拟实验法。
Fenton
氧化过程为：按
分 组 需 要 分 别 取 实 验 水 样
200 mL
加 入 到
500 mL
的烧杯中，用
NaOH
调节
pH
至
3
左右，然后加入相
应 剂 量 的 硫 酸 亚 铁 ，再 按 一 定 的
m
（
H
2
O
2
）
∶m
（
Fe
2+
）
加入
H
2
O
2
，立即进行搅拌，搅拌速度为
120 r/min
，控
制一定的反应时间， 反应结束后采用滤纸过滤，取
过滤液进行分析。 铁炭内电解过程为：取相应的水
样
300 mL
，加入到
500 mL
的烧杯中，然后按需要加
入铁屑和活性炭的混合物，同时采用曝气头进行曝
气，反应一定时间后，用
NaOH
调节
pH=9.0
，过滤后
取滤液分析水质。
1.4
分析方法
COD
采用重铬酸钾滴定法；色度采用稀释倍数
法；
pH
采用多参数水质测定仪测定。
2
结果与讨论
2.1
Fenton
氧化
Fenton
氧 化 效 果 与 反 应 的
pH
、
Fe
2 +
投 加 量 和
m
（
H
2
O
2
）
∶m
（
Fe
2 +
） 有 关 ， 并 且 最 佳
pH
通 常 为
3
左
右
〔
3-4〕
。 由于本实验中原水为强酸性，为减少在实际
应用中的碱耗量， 并使
Fenton
处理后的出水
pH
能
尽量适合铁炭内电解的要求，本试验先将原水的
pH
用质量分数
20%
的
NaOH
调节到
2~3
， 然后对其直
接进行
Fenton
氧化。
2.1.1
Fe
2+
浓度的影响
取一定量的原水水样，初始
COD
为
14 800 mg/L
，
用
NaOH
将
pH
调节到
2.5
， 然后分别取
200 mL
水
样 置 于
4
个
500 mL
烧 杯 中 ， 投 加 不 同 量
FeSO
4
·
7H
2
O
溶液， 使
Fe
2+
浓度分别为
0.011
、
0.022
、
0.048
、
0.066 mol/L
。 然 后 依 次 投 加
H
2
O
2
， 使
m
（
H
2
O
2
）
∶
m
（
Fe
2+
）
=7
，搅拌反应
90 min
，过滤，取滤液测定
COD
和
pH
，结果如图
1
所示。
图
1
Fe
2+
投加浓度对
COD
去除率的影响
由图
1
可以看出，
Fe
2+
浓度对
COD
的去除率影
响存在一个最佳的范围， 高于或低于这个范围都不
利于
Fenton
氧化的效果，实验中当
Fe
2+
浓度为
0.022
mol/L
时，
COD
的去除效率最高，可达
37.8%
。
Fe
2+
浓度对处理效果的影响可以从
Fenton
试剂
氧化的原理得到解释，
Fenton
试剂的强氧化能力是
种类
pH
COD/（mg·L
-1
）
SS/（mg·L
-1
）
色度/倍
酸性废水
<1
16 800
350
2 200
碱性废水
>13
21 600
80
900
实验水样
≈1
14 800
600
2 500
工业水处理
2011- 12
，
31
（
12
）
试验研究
64