采用混凝-fenton 盤錦油田含油廢水處理方法分析pac 用量?pam 用量?ph 值?h2o2的投加量?feso4·7h2o 反應溫度、反應時間等因素codcr結(jié)果表明，在混凝試驗中，去除效果的影響，確定最佳處理條件pac 投加量為200 mg/ l 和pam 投加量為0.6 mg/ l 時效最好；fenton 反應的最佳條件是：ph 值為4，h2o2投加量為37.8 mmol/ l，feso4·7h2o 投加量為3.78 mmol/ l，反應溫度為75℃，時間為30 min，此時fenton 反應最徹底，含油廢水codcr最高去除率

油類物質(zhì)通過各種途徑進入到水中形成含油廢水，伴隨著大規(guī)模的油田開采，大量含油廢水應運而生[1]?這類廢水的特點是：①水溫較高；②礦化程度高；③細菌含量大；④表面張力大，殘留化學品等雜質(zhì)[2]含油廢水量大，含有各種污染物，易污染水和土壤，危害大，因此有效處理和合理利用這部分廢水吸附[3]混凝土[4]膜處理[5] 和生物處理[6] 等傳統(tǒng)處理技術可去除水污染物，但水codcr去除效果不明顯，含油廢水codcr去除仍然是研究的熱點問題？本文以盤錦油田除油處理后的廢水為研究對象，考察fenton 從含油廢水廢水方面的優(yōu)勢ph 值?h2o2投加量和h2o2 /feso4·7h2o 從反應溫度、反應時間等不同因素入手，選擇最佳反應條件

1 材料及方法

1.1 試驗水質(zhì)

試驗用水為盤錦油田含油廢水，水質(zhì)見表1

1.2 試驗藥劑

固體聚合氯化鋁（pac）?陰離子型聚丙烯酰胺（pam）?分析純試劑h2o2和feso4·7h2o?

1.3 試驗方法

按照gb / t 16881—2008 《水的混凝?沉淀試杯試驗方法》，使用hny-ⅱ篩選型混凝試驗儀pac 和pam?然后取上清液，后續(xù)進行fenton 氧化試驗，篩選fenton取 氧化的最佳反應條件500ml 用硫酸調(diào)節(jié)上清液ph 值，純分析30% h2o2和feso4·7h2o 作為fenton 試劑按一定比例加入上清液，混合均勻后放入恒溫水浴鍋中，設置30 cm 長回流管將恒溫水浴鍋調(diào)節(jié)到不同溫度，設置不同的反應時間，取上清液測量codcr濃度?

1.4 分析方法

ph 值采用臺式ph 測定油濃度。jky-2 型紅外測油儀測定，codcr濃度由哈希便攜式多參數(shù)分析儀測定，濁度由hach dr890 測定?

2 結(jié)果與討論

2.1 混凝試驗結(jié)果

2.1.1 ph 值的影響

含油廢水ph 調(diào)整值后分別加入pac 100mg / l，pam 0.8 mg / l 混凝試驗結(jié)果如圖1所示ph 值為6.02?從6.02 調(diào)節(jié)到3.00再回調(diào)至9.00?從6.02 調(diào)節(jié)到9.00 等3 種情況下，對codcr有研究表明，濁度影響不明顯ph 值為5.5 ~ 8.5 鋁鹽絮凝效果好[7]；聚合物絮凝劑在中性條件下能起到很好的作用？試驗水樣ph值為6.02，無需調(diào)整ph 值直接進行后續(xù)絮凝試驗，絮凝反應對含油廢水codcr去除影響不大，但對水樣濁度影響顯著，從原水213 ntu 10398101 ntu?

2.1.2 pac 投加量的影響

分別投加pac 50?150?200?250300mg / l，pam 0.8 mg / l，絮凝靜置后，取上清液進行測量codcr和濁度調(diào)查pac 投加量對codcr結(jié)果如圖2 所示

圖2 可見，pac 投加量為50 mg / l 增加到200 mg / l，codcr509 mg / l 降低到454 mg / l，而濁度由213 ntu 降到39 ntu?當pac 投加量繼續(xù)增大時，codcr結(jié)合試驗現(xiàn)象，濁度有增加趨勢，pac 當添加量過小時，水中提供的大量正離子和帶負電的膠體顆粒發(fā)生電中和，但形成的絮凝粒徑過小，懸浮在水中，無法克服浮力和沉降。絮凝劑未能充分發(fā)揮膠體顆粒的網(wǎng)捕卷掃作用和吸附架橋作用，殘留污染物濃度高，codcr去除率小，濁度高；當pac 過量時，pac 聚合物覆蓋了膠體顆粒的所有表面。絮凝劑提供的多余正離子吸附在顆粒表面，形成帶正電的膠體顆粒，導致絮凝無法形成，污染物無法去除。codcr濃度增加[8]pac 投加量為200 mg/ l?

2.1.3 pam 投加量的影響

在pac 投加量為200 mg / l 在不同的條件下，調(diào)查不同pam 投加量（0.4?0.6?0.8?1.0?1.2 mg / l）對codcr結(jié)果如圖3 所示

從圖3 可以看出，隨著pam 投加量增加，codcr先降后平緩后升高，濁度急劇下降后平緩？pam 投加量為0.6 ~ 0.8 mg / l ，上清液codcr濃度最低；當pam 投加量達到0.6 mg / l 之后濁度變化不明顯pam 過入過多會使脫穩(wěn)的膠粒再次穩(wěn)定，但絮凝效果不好[7-9]，污染物不能有效去除，過量pam 將使得codcr綜合絮凝效果和經(jīng)濟成本濃度上升，pam 選擇投加量0.6 mg / l?

2.2 fenton 試驗結(jié)果

2.2.1 ph 值的影響

取絮凝后上清液，調(diào)整ph 值分別為23456，然后加入6.3 mmol / l h2o2和0.63 mmol / lfeso4·7h2o，于35 ℃ 下反應30 min 測定上清液后codcr濃度?考察ph 值對codcr結(jié)果如圖4 所示

從圖4 可以看出，ph 值由2 升至4 ，codcr濃度逐漸降低；當ph 值為4 時，codcr最大去除率為20.43%；當ph 值大于4 時，隨著ph值的升高，codcr反而降低了去除率fenton 反應原理可見，當ph 值較低時，fenton 試劑在酸性環(huán)境中產(chǎn)生·oh，氧化反應是主導反應，但過低ph 值還將提高過氧化氫的穩(wěn)定性·oh當產(chǎn)生的速率減慢，阻礙氧化反應時ph過大時，廢水中的fe2 生成fe（oh）2沉淀，使溶液中fe2 濃度降低，不能催化h2o2產(chǎn)生對有機物有降解作用的·oh，導致fenton 試劑對codcr去除效果不顯著

過低過高ph 值會受阻fenton 本研究廢水氧化反應的發(fā)生，ph 4 是最適應的反應條件

2.2.2 h2o2投加量的影響

fenton 反應中，h2o2起氧化劑作用，h2o2最佳投加量不僅關系到codcr去除效果還與含油廢水的處理成本有關

取絮凝后上清液，調(diào)整ph 值4 后加入h2o2和feso4·7h2o（按照h2o2和feso4·7h2o 物質(zhì)量比為15:1 投加)，35 ℃下反應30 min 測定上清液后codcr濃度?

廢水codcr去除率隨著h2o2如圖5 所示

圖5 可見，當h2o2投加量為37.8 ~ 44.1mmol / l 時，codcr去除率最高52.26%；之后h2o2投加量增加，codcr與此同時，隨著去除率的下降h2o2隨著投入量的增加，廢水中的氣泡逐漸增加

fenton 反應中，h2o2在feso4·7h2o 在催化作用下產(chǎn)生·oh，氧化能力強，能氧化水中大部分有機物和污染物co2和h2o，從而使codcr濃度降低[10-11]?研究表明，h2o2當投加量有臨界值時h2o2當投入量少時，就會產(chǎn)生·oh 少，不足以氧化水中的污染物，使得codcr濃度不能有效降低[12]h2o2當投加量過高時，·oh h2o2 →·ooh h2o，·oh ·ooh → h2o o2，導致h2o2無效分解不僅會導致無效分解fenton 反應氧化能力降低，產(chǎn)生大量反應氧化能力o2，大量氣泡產(chǎn)生過量？h2o2也會干擾codcr由于分析檢測的測定codcr氧化劑總是用的h2o2足以氧化 這些氧化劑codcr綜合考慮測定會產(chǎn)生很大的干擾，選擇h2o2的投加量為37.8 mmol / l?

2.2.3 feso4·7h2o 投加量的影響

取上清液，先調(diào)整ph 值為4，再加h2o237.8 mmol / l，然后按照h2o2與feso4·7h2o 物質(zhì)量比為25 ∶ 1?20 ∶ 1?15 ∶ 1?10 ∶ 1?5 ∶ 1 投加feso4·7h2o，于35 ℃ 下反應30 min 測定上清液后codcr?考察h2o2與feso4·7h2o 物質(zhì)量比較codcr結(jié)果如圖6 所示

圖6 可見，當h2o2與feso4·7h2o 物質(zhì)量相對較小，即feso4·7h2o 當投加量相對較大時，codcr去除率低的原因是過量fe2 會與·oh 反應·oh 減少，從而影響fenton 反應[13]h2o2與feso4·7h2o 物質(zhì)量比為10 ∶ 1時，codcr的質(zhì)量濃度最低為196 mg / l，codcr最大的去除率h2o2與feso4·7h2o 當物質(zhì)量比增加時，codcr由于濃度迅速上升，這是因為fenton 反應主要取決于·oh，即fe2 催化分解h2o2，使其產(chǎn)生·oh，·oh 可以攻擊有機分子，將其氧化成易于處理的物質(zhì)fe2 ·oh 濃度低，水污染物不能有效氧化分解，導致codcr因此，選擇h2o2與feso4·7h2o 物質(zhì)量比為10 ∶ 1，其中h2o2投加量為37.8 mmol / l，feso4·7h2o 物質(zhì)量為3.78 mmol / l?

2.2.4 反應溫度的影響

取上清液調(diào)節(jié)ph 值為4，再加h2o2 37.8mmol / l 和feso4·7h2o 3.78 mmol / l，在不同溫度下反應30 min 測定上清液后codcr濃度?考察溫度對codcr結(jié)果如圖7 所示

圖7 可見，codcr當反應溫度為75 時，濃度隨溫度升高而降低℃ 時，codcr濃度最低，codcr當反應溫度超過75 時，去除率最高℃ 時，codcr濃度略有回升，對于fenton 氧化反應如此復雜，溫度的升高不僅加速了正反應，而且加速了副反應？因此，溫度對fenton氧化反應的影響非常復雜，適當?shù)臏囟瓤梢源龠M廢水中有機化合物的有效去除，當溫度繼續(xù)上升時，h2o2分解成h2o 和o2，從而使fenton 反應不能完全進行，阻礙了污染物的去除fenton反應溫度為75 ℃?

2.2.5 fenton 反應時間的影響

取上清液調(diào)節(jié)ph 值為4，投加h2o2 37.8mmol / l 和feso4·7h2o 3.78 mmol / l，于75 ℃ 10?20?30?60?90?120min 檢測上清液后codcr濃度，考察反應時間對codcr結(jié)果如圖8 所示

從圖8 可以看出，反應初始30 min 內(nèi)，fenton反應迅速去除水中污染物，codcr當反應時間達到30 時，濃度迅速下降min 時，codcr隨著時間的延長，去除率達到最大；codcr去除率略有波動，但總值沒有明顯變化？研究表明，工業(yè)廢水和生活污水混合作為污水處理廠的進水和二次出水codcr267 mg / l?調(diào)整二次出水作為研究對象ph 值為4， h2o2投加量為1 000 mg / l 和feso4·7h2o 投加量為600mg / l， 反應時間為40 min 時， codcr去除率最高，達到90.6%[14]?malik 等[15] 采用fenton 法處理含有有機染料blue 2b 和red 12b 的染料廢水， 結(jié)果表明， 在特定的投加量和溫度為30 ℃ 的條件下反應30 min， 染料的降解率可達97%?對于養(yǎng)豬廢水，調(diào)節(jié)水樣ph 值為3.5， 在feso4和h2o2分別投加5和40 mmol / l 情況下， codcr去除率最高時， fenton反應時間為45 min[8]?對于生物處理后的亞麻廢水， codcr的質(zhì)量濃度為1747 mg / l， 色度為200倍， 當調(diào)節(jié)ph 值為4.5， feso4的質(zhì)量濃度為1500 mg / l， h2o2投加量為1 500 mg / l， fenton 氧化速度很快， 在30 min 內(nèi)幾乎完成， codcr去除率為50% 左右[16]?對于本試驗中的含油廢水， fenton試劑最佳反應時間為30 min?

3 結(jié)論

（1） 混凝-fenton 法可有效去除含油廢水中的污染物， 使廢水中codcr濃度顯著降低?

（2） 對于本試驗含油廢水， 最佳處理條件為：pac 投加量為200 mg / l， pam 投加量為0.6 mg / l，fenton 反應ph 值為4， h2o2投加量為37.8 mmol /l， feso4·7h2o 投加量為3.78 mmol / l， 反應溫度為75 ℃， 反應時間為30 min?

（3） 由于廢水水質(zhì)不同， 混凝-fenton 法處理廢水時， 需要根據(jù)試驗水質(zhì)進行反應條件的篩選，以期達到最好的效果?