焦化廢水屬于典型的有毒的難降解有機廢水，其所含有有機污染物成分復雜，在常規生化處理中不能被有效去除，出水水質很難達到地方或國家的排放標準。近年來，隨著各類廢水排放標準的日益嚴格及水位的不斷攀升，工業廢水回用的呼聲越來越高。因此，對常規生化處理后的工業廢水進行深度處理并回用已日益迫切。Fenton試劑氧化法因其反應快，易操作，處理效果好而得到研究者的重視，但尚無將其應用于焦化廢水深度處理的研究報道。筆者以實際焦化廢水經A²0工藝處理后的出水為研究對象，考察了Fenton試劑氧化法深度處理焦化廢水的效果及影響因素。

1          材料與方法

1.1  試驗用水

試驗用水的某鋼鐵公司實際焦化廢水經常規A²0工藝處理后的出水，其COD為100~340mg/L,色度為480~940倍。

1.2         試驗裝置

試驗裝置如圖1所示。反應器有效容器為6L，內置加熱器，攪拌器及溫度計。向反應器內加入6L原水，開啟攪拌及加熱裝置及預設溫度，用0.2mol/L的硫酸調節ph，然后加入適量0.05mol/L的Fe²和0.8mol/L開始反應，間隔不同時間取樣200ML,加入適量0.5mol/L的氫氧化鈉溶液調節ph值至9終止反應，并置于80r/min的搖床上搖動10min，在靜置30 min去上趟液進行分析。

1.3         分析項目及方法

COD:重鉻酸鉀法；色度：XS-1型袖珍色度儀；ph;PHS-2C型精密PH機。

2          結果與討論

2.1              反應溫度及處理效果的影響

在原水初始ph值為2.5投加量為0.4mmol/L，反應時間為6h(反應充分)的條件下，考察了不同反應溫度對Fenton氧化法深度效果的影響。結果表明，當控制反應溫度為30°C時，對COD的去除率為47.1％:；當溫度升至40°C時，對COD的去除率，升至65.3％，當溫度升至50°C以上時，對COD的去除率基本穩定在70°C左右，試驗發現，過高的溫度會加速分解，同事運行成本也會大大提升，因此確定適宜的反應溫度為40~50°C.

2.2              PH對處理效果的影響

在反應溫度為50°C，投量為8 mmol/L，投加量為0.4 mmol/L的條件下，考慮了不同初始PH值對Fenton氧化法深度處理的影響。結果表明，當原水初始PH值由2逐漸增加至6時，對COD的去除率基先升高后降低，在PH值為2.5時對COD的去除率最大，當初始PH值繼續增至6以上時，對COD的去除率基本不變。因此確定適宜的初始PH值為2,5左右。

   由以上各式可知，堿性或強酸性條件均不利于Fenton氧化反應的進行，在適宜的酸性條件下可中和反應（1）產生的OH,使反應向產生OH的方向進行，利于氧化反應的進行。但當PH值過低時，會使反應(2)向右進行，消耗已產生的OH，同時還會抑制反應（3）的進行，阻礙循環利用，最終導致處理效果下降，另外，在堿性條件下，過多的OH會與Fe結合而使其失去催化活性，同樣不利于氧化反應。

2.3              Fe投加量對處理效果的影響

Fe作為催化劑，在Fenton體系中起著至關重要的作用，在反應溫度為50°C時，初始PH值為2,5，投加量為8mmol/L的條件下，考察了Fe投加量為Fenton氧化處理效果的影響。結果表明，當Fe投加量為零逐漸增加至1mmol/L時，對COD的去除效果最好。分析原因是：當濃度過高時，根據反應（2），其輝消耗已產生的OH，而當濃度過低時，，體系產生OH的效率則較慢，且會導致濃度變低，最終導致轉化受阻，嚴重破壞Fenton體系鏈式反應的延續，從而影響Fenton體系的氧化能力。研究還發現，在Fe的最佳投加范圍內，Fenton試劑氧化有機物的速率與其投加量呈正相關，因此，Fe的投加量為0.4mmol/L

2.4              投加量對處理效果的影響

在反應溫度為50°C，初始PH值為2.5，Fe投加量為0.4 mmol/L，進水COD為340mg/L的條件，結果表明，隨投加量的增加，對COD的去除率逐漸升高，當投加量增至8 mmol/L后，對COD的去除率逐漸趨于穩定。水的最佳投加量與進水COD濃度有關，當進水COD為110mg/L左右時，最用水投量為4mmol/L。而當進水COD為左右時，最佳誰投量為8 mmol/L。

2.5  反應時間對處理效果的影響

在實際工程應用中，反應時間是影響建設和運用的重要因素之一，較長的反應時間意味著容量大的反應器以及較多的耗材。在初始ph值為，投加量為0,4 mmol/L的條件下，分別控制反應溫度為30、40、50、，考察不同反應溫度下Fenton試劑氧化時COD去除效果的影響。結果表明，不管在哪種溫度下，對COD去除率均隨反應時間的延長，并最終趨于穩定，總體來看，Fenton氧化反應左右基本完成，反應溫度的對大去除率越小或達到對大去除率的反應時間越長。綜上分析，考慮經濟成本，確實的反應溫度（40~50°C）下，最佳反應時間2~3h

2.6  Fenton氧化法深度處理焦化廢水的效果

在上述最佳運行參數下，考察了Fenton氧化法廢水深度處理效果。結果表明，在試驗條上，Fenton氧化法對焦化廢水具有良好的深度處理。且其康水質沖擊能力較強，當原水COD分108和298mg/L，色度分別為480和870倍時，可分解降至39.1、57.8 mg/L，色度分別降至21.26倍。

3                     結論

    反應溫度，初始PH投加量，水投加量和反應時間對Fenton試劑法深度處理焦化廢水的效果均有一定影響。在本實驗中，適應的反應的條件：反應溫度為40-50℃，初始Ph值為2.5，投量為0.4 mmol/L，水的投量為4~8 mmol/L，反應時間為2-3h，在上訴最佳反應條件下，當 進水COD為100~340 mg/L,色度為480-940倍時，出水COD,色度等指標均可達到《城市污水再生利用工業用水水質》（GB/T19923-2005）的要求，由此表明采用Fenton試劑氧化法深度處理焦化廢水是可行和有效的。