搅拌（250 r / min）10 min，再加入一定量 FeSO
4
・7H
2
O 快速搅拌
（250 r / min）15 min 至其完全溶解后，加入 H
2
O
2
溶
液搅拌（60 r / min）反应60 min。芬顿氧化后加入一定量的 PAC 快速搅拌（250 r / min）1 min，之后加入 PAM 慢速
搅拌（60 r / min）10 min，最后用 NaOH 调节 pH，静置取滤液测定 COD。
2
结果与讨论
2. 1
芬顿氧化对 COD 的去除
由于废水中部分污染物的存在形态和溶解度在不同 pH 和温度下存在显著差异，因此在室温下调节 pH
可实现污染物的分离
［17］
。笔者发现调节 pH 对烟草香料废水的 COD 去除率无影响。
芬顿系统受 pH 的影响较大，其最佳 pH 范围为 3 ~ 5，该范围与有机物种类关系不大
［18-19］
。因试验中原
废水的 pH 为 4 ~ 5，故芬顿氧化前不需要调节 pH。除 pH 外，Fe
2 +
和 H
2
O
2
的投量比以及反应时间是影响芬
顿氧化系统的重要因素。基于前人研究成果，试验中取 n（H
2
O
2
）: n（Fe
2 +
）= 3: 1
［20-21］
，搅拌时间为 60 min。
图 1 废水中 H
2
O
2
投加量对 COD 去除率的影响
Fig. 1
Influence of quantity of H
2
O
2
on
removal rate of COD in wastewater
2. 1. 1
H
2
O
2
最佳投加量的确定
分别取 300 mL 稀释 3 倍后的废水于 6 个 500 mL 锥形
瓶中，按照质量浓度为 25 g / L 的标准投加 FeSO
4
・7H
2
O，快
速搅拌 15 min 完全溶解后，加入不等量 H
2
O
2
搅 拌 反 应
60 min，
取滤液测定 COD，结果如图 1 所示。
由图 1 可知，对于高有机物浓度的烟草香料废水，
H
2
O
2
的最佳投加量（体积比）为 150 mL / L。随着 H
2
O
2
投
加量的增加，
・OH 逐渐增多，废水中的 COD 去除率升高。
然而当 H
2
O
2
投加量过大时，会发生 3 步化学反应，其中第
1，
2 步反应如式
（1），
（3）所示，第 3 步反应如下：
・OH + HO
2
・→ H
2
O + O
2
（8）
即当反应体系中 H
2
O
2
过量时，反而成为・OH 的清除剂，H
2
O
2
的无效分解导致氧化效率降低
［22］
。另外
酸性条件下，进行 COD 测定时 Cr
6 +
会和多余的 H
2
O
2
发生还原反应生成 Cr
3 +
，影响测定结果
［23］
。
2. 1. 2
FeSO
4
・7H
2
O 最佳投加量的确定
分别取 300 mL 稀释 3 倍后的原废水于 7 个 500 mL 锥形瓶中，加入不等量的 FeSO
4
・7H
2
O，
快速搅拌 15 min
至 FeSO
4
・7H
2
O 完全溶解后，
按照体积比为 150 mL / L 的标准加入 H
2
O
2
搅拌反应 60 min，取滤液测定 COD，结
果如图 2 所示。
2
废水中 FeSO
4
・7H
2
O 投加量对 COD 去除率的影响
Fig. 2
Influence of quantity of FeSO
4
・7H
2
O on
removal rate of COD in wasterwater
由图 2 可知，FeSO
4
・7H
2
O 的最佳投加量（质量浓度）为
45 g / L，
继续增加投加量不会提高 COD 的去除率。Fe
2 +
投加
量过大时，产生・OH 的速率过快，使其来不及与体系中的有
机污染物发生反应而形成积累效应（4・OH→2H
2
O + O
2
），致
使具有强氧化性的・OH 损耗，不利于有机物的去除，试验中
也发现有气泡溢出；另外 Fe
2 +
投加量过大会导致芬顿氧化后
的沉积物数量增多、色度增大，不易于后续处理
［19］
。
2. 2
氧化溶液的后续澄清
芬顿氧化后溶液呈深黄褐色絮凝状，试验证实简单过滤
和活性炭吸附都无法有效去除色度。综合考虑经济指标，设计对比试验，通过调节 pH 和 PAC + PAM 复合混
凝的方法去除色度，并进一步降低有机物浓度。
取 300 mL 稀释 3 倍的废水，分别按照 45 g / L，150 mL / L 的标准加入 FeSO
4
・7H
2
O，
H
2
O
2
，充分反应后设计 6
组平行试验，试验结果如表 1 所示。
由表 1 中的数据可得：
（a）比较 a 和 b 试验可知，芬顿氧化后用 NaOH 调节 pH 可使 COD 去除率明显提
高，对比 c，d 以及 f，e 也有相同的结论。加入 NaOH 后锥形瓶中有大量棕色沉淀物产生，滤后滤液完全澄清，
不需单独设计工艺去除色度，且调节pH至中性也更易于后续的生化反应；
（b）比较b和d试验，氧化后加入
7
2
5
第 5 期
何玉洁，等
芬顿氧化 PAM 助凝法预处理高浓度烟草香料废水试验