工業(yè)企業(yè)是國民經(jīng)濟的戰略性、基礎性和先導性支柱產(chǎn)業(yè)，而工業(yè)的發(fā)展避免不了產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，若不加以處理直排到環(huán)境中會(huì )造成嚴重的環(huán)境污染，并嚴重威脅人類(lèi)健康。目前工業(yè)廢水的處理主要為物化預處理+生化深度處理，處理達到當地納管排放標準后排入當地污水處理廠(chǎng)。隨著(zhù)環(huán)保要求日趨嚴格，各地政府對工業(yè)廢水處理排放標準將更加嚴苛，部分地區要求產(chǎn)廢單位排水指標必須達到地表水IV類(lèi)排放標準，其中Ni要求低于0.1mg/L，因此需要對傳統工藝進(jìn)行技術(shù)改造。

膜分離法因運營(yíng)成本低、自動(dòng)化程度高、處理效果佳等特性深受各企業(yè)喜愛(ài)，然而存在著(zhù)膜濃水難以有效處置難題，因此學(xué)者提出采用電解法處理，可有效將膜濃水中的有機物氨氮、重金屬、磷等污染物進(jìn)行去除，然而仍可能存在著(zhù)因電解時(shí)間不足等原因，電解水中仍殘余少量有機物、重金屬、磷需要進(jìn)一步處理。電解水因鹽度過(guò)高，難以直接進(jìn)入生化處理降除COD，也不能直接進(jìn)去離子交換系統進(jìn)行去除重金屬。針對電解水處理，本研究提出采用亞鐵沉淀法和芬頓氧化法處理，對比兩種方法對電解水COD、P、Ni的處理效果，為電解水達標地表水四類(lèi)排放標準提供技術(shù)參考。

1、實(shí)驗部分

1.1 廢水來(lái)源與特性

電解水取自深圳市某企業(yè)電化學(xué)法處理廢水工藝的產(chǎn)水。廢水呈無(wú)色澄清狀，有少量氯氣味，主要水質(zhì)情況和排放標準見(jiàn)表1所示。

1.2 主要藥劑及儀器

藥劑：石灰為工業(yè)純試劑；H2O2、H2SO4、七水合硫酸亞鐵均為分析純試劑。

主要設備：84-1A磁力攪拌器；PHS-3C雷磁pH計；XJ-III消解裝置；

1.3 實(shí)驗方法

1.3.1 亞鐵沉淀法

連續一段時(shí)間每天量取100mL電解水，加入1g七水合硫酸亞鐵，開(kāi)啟攪拌，反應1h，反應結束后，加入石灰乳調節pH值至7，抽濾，檢測濾液污染物濃度。

1.3.2 芬頓氧化法

連續一段時(shí)間每天量取100mL電解水，加入稀硫酸調節pH值至2~3，再加入1g七水合硫酸亞鐵和1mL濃度27.5%的雙氧水，開(kāi)啟攪拌，反應1h，反應結束后，加入石灰乳調節pH值至7，抽濾，檢測濾液污染物濃度。

2、結果與討論

2.1 亞鐵沉淀法處理電解水

2.1.1 亞鐵沉淀法對電解水COD去除情況

從圖1可知，進(jìn)水COD為3~96mg/L，出水COD為0~90mg/L，多個(gè)批次出水COD出現反升情況，這是可能因為投加了亞鐵離子，直接投加石灰調至中性時(shí)，難以完全被沉淀，導致COD測定時(shí)，消耗更多重鉻酸鉀消解液，從而使得出水COD偏高。實(shí)驗中發(fā)現，亞鐵法剛過(guò)濾得到的濾液呈無(wú)色澄清，久置一段時(shí)間后變微混濁，可能為亞鐵離子逐漸被空氣氧化，從而在中性條件下絮凝沉淀，因此變渾濁。由于亞鐵沉淀法對有機物幾乎無(wú)去除效果，故若進(jìn)水COD大于30mg/L時(shí)，出水難以達標。

2.1.2 亞鐵沉淀法對電解水P去除情況

從圖2可知，進(jìn)水P為12~118mg/L，出水P為0.42~1.55mg/L，亞鐵沉淀法對總磷去除效果差，難以達標，這可能因為加入亞鐵生成磷酸亞鐵溶解度比磷酸鐵溶解度大，亞鐵離子難以將磷酸根沉淀完全。因此亞鐵沉淀法難以保證電解水處理后P濃度低于0.3mg/L達標排放。

2.1.3 亞鐵沉淀法對電解水Ni去除情況

從圖3可知，進(jìn)水Ni為0.94~2.07mg/L，出水Ni為0.24~0.49mg/L，去除效果較差，可能是因為Ni的部分絡(luò )合物非常穩定，亞鐵難以破壞，出水Ni濃度遠大于排放標準0.1mg/L。

2.2 芬頓氧化法處理電解水

2.2.1 芬頓氧化法對電解水COD去除情況

從圖4來(lái)看，進(jìn)水COD為0~96mg/L，出水COD為0~27mg/L，出水COD均低于30mg/L。芬頓氧化反應提供氧化性極強的羥基自由基?OH，可將電解水中頑固的有機物進(jìn)一步深度氧化降解，從而達到去除COD的目的。芬頓氧化法對電解水COD去除效果好，能保證出水COD穩定達標排放。

2.2.2 芬頓氧化法對電解水P去除情況

從圖5可知，進(jìn)水P為30~281mg/L，出水P為0.01~0.25mg/L，低于地表水四類(lèi)要求P≤0.3mg/L。芬頓氧化法對磷去除效果較好，這可能是芬頓氧化過(guò)程中產(chǎn)生強氧化性羥基自由基OH將亞磷根次磷根氧化成正磷酸根，更加容易與三價(jià)鐵離子結合生成沉淀被去除。

2.2.3 芬頓氧化法對電解水Ni去除情況

從圖6可知，進(jìn)水Ni為0.94~4.32mg/L，出水Ni為0.01~0.24mg/L，Ni離子去除效果較好。芬頓反應過(guò)程中產(chǎn)生大量的強氧化性羥基自由基OH可將Ni螯合物氧化破壞，使得Ni離子被釋放出來(lái)，并在調至中性時(shí)與OH結合生成Ni(OH)2沉淀被去除。試驗初步可得，當進(jìn)水Ni≤2.4mg/L時(shí)，出水Ni≤0.1mg/L，當進(jìn)水Ni≥2.4mg/L時(shí)，出水Ni≥0.1mg/L，若需要保證出水Ni達到排放標準0.1mg/L，則需要控制前端進(jìn)水Ni≤2.4mg/L。

3、亞鐵沉淀法和芬頓氧化法的對比

從表2可知，芬頓氧化法對電解水的COD、P、Ni均有較好的去除效果，處理后出水COD、P均可達到地表水四類(lèi)排放要求，控制前端進(jìn)水Ni濃度低于2.4mg/L時(shí)，出水Ni≤0.1mg/L。而亞鐵沉淀法基本對COD無(wú)去除效果，對P和Ni有一定去除效果，但均無(wú)法達標排放。因此，芬頓氧化法對電解水各污染物去除效果優(yōu)于亞鐵沉淀法。

4、總結

亞鐵沉淀法處理電解水，進(jìn)水COD為3~96mg/L，出水COD為0~90mg/L，受到亞鐵離子未能完全沉淀影響，COD存在反升現象，且出水COD不能穩定達標；進(jìn)水P基本為12~118mg/L，出水P為0.42~1.55mg/L，去除效果有限；進(jìn)水Ni基本為0.94~2.07mg/L，出水Ni為0.24~0.49mg/L，處理效果較差。亞鐵沉淀法處理電解水，不能保證COD、P、Ni達標排放。

芬頓氧化法處理電解水，進(jìn)水COD為0~96mg/L，出水COD為0~27mg/L，COD去除效果好，能保證出水COD穩定達標排放；進(jìn)水P為12~118mg/L，出水P為0.01~0.25mg/L，低于地表水四類(lèi)要求P低于地表水四類(lèi)要求去除效果好；當進(jìn)水Ni≤2.4mg/L時(shí)，出水Ni≤0.1mg/L，當進(jìn)水Ni≥2.4mg/L時(shí)，出水Ni≥0.1mg/L，若需要保證出水Ni達到排放標準0.1mg/L，則需要控制前端進(jìn)水Ni≤2.4mg/L。芬頓氧化法處理電解水，能完全保證COD、P、Ni達標排放。

芬頓氧化法對電解水各污染物去除效果優(yōu)于亞鐵沉淀法，采用芬頓氧化法用于電解水處理，可將其出水主要指標達到嚴于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)IV類(lèi)水質(zhì)標準，具有處理效果好、穩定達標等優(yōu)勢。（來(lái)源：深圳市環(huán)?？萍技瘓F股份有限公司）