洗煤、熒光印染生產(chǎn)、石油廢水由于含稠環(huán)、氮、氧、硫等有機(jī)化合物，給環(huán)境造成了極大的威脅。本文通過對廢水化學(xué)需氧量(COD)Mn的測定，分析了廢水難以處理的原因。針對廢水的特點(diǎn)，確定了微波輔助下，F(xiàn)enton氧化法處理方案。研究了H2O2、硫酸亞鐵用量，不同輻射時間、pH值對廢水處理效果的影響及作用機(jī)理。通過正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳條件，廢水COD從3117降至784mg/L，達(dá)到了一個較好的結(jié)果。

　　洗煤、熒光印染生產(chǎn)、石油廢水、垃圾滲濾液由于含酚、稠環(huán)芳烴、吡咯、呋喃、咪唑、萘、含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物、氰、油、氨氮及硫化物等有毒、有害物質(zhì)，CODcr值和色度都很高。目前處理的方法有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法等。存在著工藝流程長，處理進(jìn)程緩慢，污水處理設(shè)施龐大，占地面積大，總投資巨大，處理后的水質(zhì)并不很穩(wěn)定，對難降解的可溶性有機(jī)物以及磷、氮等營養(yǎng)物質(zhì)處理不徹底，此外，處理過程中還會造成二次污染，處理過的廢水CODcr值仍較高。微波輔助催化氧化處理有機(jī)廢水新技術(shù)作為一種新型的水處理方法，能夠大大加速污染物的降解，短時高效，尤其對難處理的有機(jī)污染物處理效果更佳，具有氧化快速，礦化度高，不引入新的二次污染物，簡化操作程序，能使處理廢水工程小型話和分散化等優(yōu)點(diǎn)，是其他處理技術(shù)不可比擬的，尤其適用目前企業(yè)處理廢水要求。本文通過微波與Fenton氧化法結(jié)合處理高濃度難降解有機(jī)廢水，取得了較好結(jié)果。

1、實(shí)驗(yàn)儀器與材料

　　儀器：微波爐MM721廣東美的微波爐制造有限公司。

　　實(shí)驗(yàn)試劑：硫酸亞鐵，天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠;氫氧化鈉，天津市天大化工試劑廠;重鉻酸鉀，天津市化學(xué)試劑一廠;其他試劑。所有試劑均為分析純。

　　氧化實(shí)驗(yàn)廢水：某工廠生產(chǎn)廢水，CODcr值大于3000。

2、實(shí)驗(yàn)方法

　　由于廢水COD值大于3000，本實(shí)驗(yàn)首先嘗試用氧化性強(qiáng)的高錳酸鉀氧化處理，在保證酸度、高錳酸鉀用量、加熱煮沸時間等其它變量相同。共做一系列稀釋倍數(shù)梯度實(shí)驗(yàn)。在微波輔助下，采用Fenton氧化法處理。實(shí)驗(yàn)方法為20mL實(shí)驗(yàn)廢水，回流條件下，加入不同量硫酸亞鐵、H2O2，調(diào)節(jié)溶液pH 值，反應(yīng)不同時間，加熱完后滴加一滴MnSO4，用電熱套加熱4min去除剩余的H2O2，冷卻后，按照GB11914-89《COD測定重鉻酸鹽法》中的方法測定CODcr值含量。

3、結(jié)果與討論

　　3.1、高錳酸鉀氧化法處理廢水

　　取同等量廢水，加入0.02104mol/L高錳酸鉀10ml，1∶3硫酸5ml，回流30min。經(jīng)計(jì)算和GB11914-89對照，稀釋倍數(shù)為30倍時實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較接近真實(shí)COD值。但從圖1可以看出，稀釋倍數(shù)大時，溶液酸度可能不夠而使高錳酸鉀產(chǎn)生了少量MnO2沉淀，消耗量比實(shí)際較大。稀釋倍數(shù)小時，高錳酸鉀濃度較大，氧化能力較大，不應(yīng)該消耗量大。最可能原因是該廢水難于被高錳酸鉀氧化降解，高錳酸鉀濃度較大，產(chǎn)生分解消耗，從而使消耗量增加。從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，該廢水用常規(guī)方法難以降解。這也和作者從工廠了解到的實(shí)際情況吻合。

圖1　不同稀釋倍數(shù)對廢水處理影響

　　3.2、微波輔助下Fenton氧化法處理探討

　　3.2.1、不同pH 值下廢水處理效果

　　取20 ml廢水，調(diào)節(jié)溶液pH 值，400 mg/LFeSO43ml，10%過氧化氫0.3ml微波中火加熱時間15min，加熱完后滴加一滴MnSO4，用電熱套加熱4min去除剩余的過氧化氫，用重鉻酸鉀法測COD。

　　從圖2可以，當(dāng)pH 值低時，溶液中氫離子濃度高，三價鐵離子不能順利地被還原為二價鐵離子，催化反應(yīng)不能順利進(jìn)行。當(dāng)pH 值升高時，會抑制羥基自由基生成，同時溶液中二價鐵離子以氫氧化物形式沉淀而失去催化能力。pH 值影響與其它Fenton氧化法結(jié)果一致，說明微波不影響Fenton催化基本作用。

圖2　不同pH值下廢水COD去除率

　　3.2.2、微波加熱時間對廢水處理效果的影響

　　取20ml廢水，調(diào)節(jié)溶液pH 值3，400mg/LFeSO43ml，10%過氧化氫0.3ml微波中火，微波反應(yīng)時間5～15min。

　　微波加熱也會誘導(dǎo)過氧化氫生成羥基自由基，并且會加快Fenton氧化法催化進(jìn)程，對該難降解廢水有較好處理效果。從圖3可以看出，在較短時間內(nèi)，反應(yīng)較快達(dá)到平衡。

圖3　不同微波加熱時間下廢水COD去除率

　　3.2.3、H2O2

　　的用量對廢水處理效果的影響取20ml廢水，溶液pH 值3，400mg/LFeSO43ml，微波中火，微波反應(yīng)時間13min。加入10%過氧化氫。

　　隨著過氧化氫量的增多，產(chǎn)生的羥基自由基增多，COD去除率增大，但0.4ml后過氧化氫自身會消耗羥基自由基，故COD去除率隨之減小，所以最佳H2O2的用量為0.4ml。

　　3.3、正交試驗(yàn)及其結(jié)果

　　每次試驗(yàn)取20ml酸沉廢水，加入相應(yīng)物質(zhì)的量，微波中火加熱15min，表1為微波條件下氧化法處理廢水正實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖4　不同H2O2的用量廢水COD去除率

表1　微波條件下Fenton氧化法處理廢水正交實(shí)驗(yàn)表

　　從表中COD去除率數(shù)據(jù)可得知組合A1B3C2去除率最高，可達(dá)到較好去除效果。通過其R 值比較可得：A>C>B，即影響該實(shí)驗(yàn)的主要因素為硫酸亞鐵的用量，其次是過氧化氫的用量，最后是pH 值。

4、結(jié)論

　　該項(xiàng)目先采用高錳酸鉀測COD的方法來驗(yàn)證廢水中高濃度有機(jī)廢水的難降解性，微波與fenton試劑氧化法很好的結(jié)合起來，在短時間內(nèi)，達(dá)到較好降解高濃度難降解有機(jī)廢水COD的目的，COD可從3117mg/L降至784mg/L。