摘要：煤化工废水水质复杂，难降解有机物及氨氮含量高，这给废水处理带来很大难度。而现有的煤化工废水处理技术(混凝法、吸附法、膜生物反应法等)具有成本高、运行不稳定、预处理效果差等缺陷，难以满足煤化工行业发展的需要。为了高效处理煤化工废水，本文利用煤化工废水中酚类有机物的还原性促进Fe3+/Fe2+的循环，提出了一种利用Fe3+/H2O2类芬顿体系处理煤化工废水的新方法。对照实验结果表明：Fe3+/H2O2体系中COD、TOC、TN、NH3-N的去除率可以达到74.63%、52.62%、10.46%、15.11%；相比于其他体系，Fe3+/H2O2体系出水色度明显降低，UV-Vis光谱下降幅度最大，铁泥量也明显减少。Q-TOF分析结果表明：废水中主要的8种有机物都是酚类或者具有醛基、羰基、羧基、碳碳双键或者酯基等还原性的官能团。通过测定COD去除率和pH、Fe3+/Fe2+、H2O2等含量随时间的变化趋势，提出了Fe3+/H2O2体系去除有机物的机理：废水中的还原性有机物将Fe3+还原为Fe2+，促进Fe3+/Fe2+循环，生成的Fe2+与H2O2发生芬顿反应，实现废水中有机污染物的去除。利用控制变量法，确定了最佳运行工况为：Fe2(SO4)e添加量为1.0 g/L、H2O2添加量为50 mmol/L、反应温度为30 ℃、初始pH为6.8。在此工况下，反应60 min后，煤化工废水的COD、TOC、TN、NH3-N去除效果良好，色度明显降低，B/C值从0.17提升至0.47，可生化性大幅提高。本文证实了利用含酚类煤化工废水自还原Fe3+/H2O2体系的可行性，降低了运行成本，为后续研究及工程应用提供理论基础。
文章目录
1 材料与方法
1.1 废水来源及水质
1.2 实验试剂
1.3 实验方法
1.4 分析方法
2 结果与讨论
2.1 废水中还原性物质研究
2.2 对照实验
2.3 反应机理分析
2.3.1 COD去除率及不同时间出水紫外-可见光谱图
2.3.2 Fe3+/Fe2+含量、pH及H2O2剩余量测定
2.3.3 Fe3+/H2O2体系处理含酚类煤化工废水机理分析
2.4 关键参数优化
2.4.1 Fe2(SO4)3添加量
2.4.2 H2O2添加量
2.4.3 反应温度
2.4.4 初始pH
3 结 论