針對高濃度、高色度、難降解制藥廢水，采用Fenton氧化法處理可使水中環狀高分子有機物分解，改善廢水的可生化性［1，2］，但單獨采用該法成本較高。為了有效預處理該類廢水，同時降低處理成本，筆者借鑒目前國內外的研究成果選用鐵碳微電解—Fenton氧化法組合工藝［3～7］對某制藥廠廢水進行預處理試驗，并考察了影響工藝運行效果的因素。

1　試驗內容與方法

試驗廢水來自重慶某制藥廠，pH為4．8，COD高達30　000mg／L，廢水中含有蒽醌、二苯乙烯、水溶性多糖和鞣質等多環聯苯結構物質，可生化性差。

主要測定指標為COD：DR890COD測定儀、DRB200消解儀，重鉻酸鉀法；pH：pH－3B酸度計。

2　結果與結果

為便于后續反應利用電解產生的Fe2＋，故先采用鐵碳微電解再進行Fenton氧化；試驗用鐵碳顆粒填料中鐵含量≥75％，粒徑3cm，呈扁圓型。

2．1　鐵碳微電解處理效果

2．1．1　進水pH對COD處理效果的影響

取廢水500mL加硫酸調pH分別為0．5、1．0、1．4、2．1、3．5、4．8，加入鐵碳240g／L通過微電解法處理廢水1h，結果如圖1所示。

由圖1可知，在電解1h內，進水pH對處理效果影響顯著；當進水pH為2．1時微電解效果最佳，COD去除率大于20％。故調節進水pH為2．1作為微電解pH條件。

2．1．2　電解時間對COD處理效果的影響

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圖1　進水pH對COD處理效果的影響

電解時間也是影響微電解的一個重要因素，在不同的電解時間下取樣測定溶液的COD，試驗結果如圖2所示。

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圖2　電解時間對COD處理效果的影響

由圖2可知，在電解處理過程中，隨著電解時間的延長COD去除率逐漸提高；當電解時間達到35min后COD下降至234　200mg／L；繼續延長電解時間，處理效果變化不大，故選取電解時間為35min。

2．1．3　鐵碳投加量對COD處理效果的影響

在最佳反應時間和pH條件下改變鐵碳投加量分別為：90g／L、120g／L、150g／L、180g／L、210g／L、240g／L、270g／L、300g／L，結果如圖3所示。

由圖3可知，出水COD隨鐵碳投加量的增加而增加，但當投加量增加到240g／L后再繼續增加投加量，處理效果并不能進一步提高；故選取投加量為240g／L。

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圖3　鐵碳投量對COD處理效果的影響

綜上，鐵碳微電解的最佳工藝條件是在pH　2．1時，投加鐵碳240g／L，電解35min。

2．2　Fenton處理效果

經微電解處理后，出水COD仍達23　420mg／L，pH為3．5，根據Fenton氧化特性［8～10］可以不用進行pH調整就可直接進行Fenton反應，同時還可以進一步利用鐵碳微電解產生的亞鐵離子。以下通過單因素試驗分別考察了反應時間和H2O2投加量對反應的影響，并確定最佳投量與反應時間。

2．2．1　反應時間對氧化效果的影響

在投加30％H2O28ml／L條件下，出水用石灰調pH至8．5～9，沉淀30min后測COD，對反應時間進行考察，結果如圖4所示。

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圖4　反應時間對氧化效果的影響

由圖4可知，反應達到30min，COD不再下降，故反應時間以30min為宜。

2．2．2　H2O2投量對氧化效果的影響

當Fe2＋一定，反應時間充分的條件下，決定Fenton反應效果的是H2O2投加量；故取反應時間30min，考察30％H2O2不同投加量對處理效果的影響，出水用石灰調pH至8．5～9沉淀0．5h后測COD，效果如圖5所示。.

由圖5可知，當30％H2O2投加量達到8mL／L時，出水COD下降至3　950mg／L，去除率達86．86％；當繼續增加投加量時出水COD反而略有增大，說明此時氧化劑和Fe2＋比例最佳；故以8mL／L　30％H2O2的投加量為宜。

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圖5　H2O2投加量對Fenton氧化效果的影響

3　結論

鐵碳微電解—Fenton聯合預處制藥廢水，當進水pH調節到2．1，投加鐵碳顆粒240g／L電解35min，后續進行Fenton氧化30min后，COD去除率可達86％以上，處理效果顯著。

該類廢水所含的蒽醌類物質十分穩定，僅通過Fenton氧化并不能完全去除，故需進一步研究對該類廢水的高效處理工藝。