全自动反冲洗过滤器对于氧化法治理电厂污水的研讨探究
【全自动反冲洗过滤器】基本说明
反冲洗过滤器对于氧化法治理电厂污水的研讨探究
1材料与方法
1.1材料
PHS23C型精密pH计；FeSO47H2O；H2O2（30）；硫酸（98）；氢氧化钠；水样：取自某电厂，为除盐系统离子交换树脂再生废水（包括阳床与阴床），阳床再生废水pH<1.0、CODCr<50mg/L，阴床再生废水pH>12.0、CODCr>600mg/L.实验中所用水样为两种废水按1∶1的比例混合而得，其CODCr=316mg/L，BOD5/CODCr<0.1.
1.2实验方法
在1000mL烧杯中加入500mL水样，用NaOH或H2SO4调节溶液的pH值，加入FeSO4后，边搅拌边加入H2O2，反应一定时间后，调节溶液pH值至7～9，待溶液分层后，取上层清液分析。
1.3分析方法CODCr：采用重铬酸钾标准法；BOD5：采用稀释接种法；PH值：PHS23C型精密pH计测定。
2结果与讨论
2.1溶液pH值的影响
试验控制H2O2（30）投加量为50mL，Fe2SO42O投加量为2.25g，反应时间为4h，将溶液的pH值分别调为1.0、1.5、1.8、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0.水样的pH为2.0时处理效果X好。其原因是pH值的变化直接影响到Fe2 、Fe3 的络合平衡体系，从而影响Fenton试剂的氧化能力。Fenton试剂是在酸性条件下发生作用的，在中性和碱性环境中，Fe2 不能催化H2O2产生OH.按照经典的Fenton试剂反应理论，pH值升高不仅抑制了？OH的产生，而且使溶液中的Fe（Ⅱ）以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。
当pH值过低时，溶液中的H 浓度过高，Fe（Ⅲ）不能顺利地被还原为Fe（Ⅱ），催化反应受阻。
2.2FeSO47H2O投加量的影响控制溶液pH值为2.0，H2O2（30）投加量为50mL，分别向体系中投加1.50、1.82、2.25、3.00、4.50、6.20gFeSO4？7H2O（H2O2与Fe2 的摩尔比分别为120∶1、100∶1、80∶1、60∶1、40∶1、30∶1），反应时间为4h.
可知，FeSO47H2O的X佳投加量为其原因是：在Fe2 浓度较低时，Fe2 的浓度增加，单位H2O2产生的OH增加，且所产生的？OH全部参与了与有机物的反应；当Fe2 的浓度过高时，部分H2O2发生无效分解，释放出O2。
2.3H2O2投加量的影响控制溶液pH=2.0，FeSO47H2O投加量为2.25g，反应时间为4h，分别向体系中投加10、20、30、40、50、60mLH2O2（30）。可得，H2O2（30）的X佳用量为30mL.H2O2的用量过少或过多，废水的处理效果均会下降。
可知，分子中真正起氧化作用的H2O2只有一个O，所以和废水CODCr相当的H2O2量（称为H2O2的理论当量E）可用下式计算：E（g/L）=COD（Cr）（mg/L）103×3416对于本实验所用水样，可求得E=0.67g/L，即处理1L水样理论所需H2O2量为0.67g.而本实验H2O2（30）的X佳用量为30mL（相当于用25.35gH2O2处理1L水样），为理论用量的三十几倍，其原因是：H2O2的氧化能力强于K2Cr2O7，水样中含有大量K2Cr2O7不能氧化分解的有机物，此类有机物的氧化分解消耗了X出理论用量的那部分H2O2。实验中，当H2O2的投加量为理论用量（约0.8mL）时，此类有机物被部分氧化成K2Cr2O7能氧化分解的中间产物，水样的CODCr上升至10000mg/L以上，这也充分证明了上述分析；同时，水样的BOD5与CODCr之比值由不足0.1上升至0.5，说明加入低剂量的H2O2后，水样的可生化性得到明显改善，可以采用生化法进行后续处理。
2.4反应时间的影响
控制溶液pH值为2.0，FeSO4？7H2O投加量为2.25g，H2O2投加量为30.00mL，控制反应时间分别为0.5、1、2、3、4、5、6h.表明，反应进行1.5h后，水中有机物已基本被完全氧化。
2.5H2O2投加次数的影响
控制溶液pH值为2.00，FeSO4？7H2O投加量为2.25g，H2O2总投加量为30.00mL，将H2O2按一定的时间间隔加入，总反应时间为6h.
可知，当H2O2的投加次数为4时，废水的处理效果X好。当H2O2投加次数≤4时，随着投加次数的增加，CODCr去除率略有提高；当H2O2投加次数>4时，CODCr去除率随投加次数的增加而降低。其原因是：H2O2分批投加时，[H2O2]/[Fe2 ]相对降低，即催化剂浓度相对提高，从而使H2O2OH产率增大，提高了H2O2的利用率，进而提高了总的氧化效果；当投加次数>4时，由于X后一次投加的H2O2与有机物的反应时间过短，H2O2尚未完全利用（实验现象表现为仍有大量的气泡产生），因而降低了废水的总的氧化效果。
3结论
（1）Fenton试剂处理电厂离子交换树脂再生废水的X适宜条件水样为：pH值2.00、FeSO47H2O投加量为4.5g/L、H2O2投加量为60mL/L、反应时间为1.5h、H2O2投加次数为4；（2）加入低剂量的H2O2，水样的可生化性得到明显改善，可以采用生化法进行后续处理。
