Fenton试剂处理含油废水的实验研究

1、第卷第期年北京化工大学学报。（）。试剂处理含油废水的实验研究郦和生陈新芳刘伟王岽王洪英（北京化工大学化学工程学院，北京；中国石化总公司北京燕山分公司研究院，北京）摘要：采用高级氧化技术对模拟含油废水进行了氧化处理，探讨了反应时间、值、温度、和投加量等因素对油去除率的影响，确定了最佳处理条件。试验结果表明，在水样中油浓度为。时，高级氧化反应最佳工艺条件为：（），（），温度为；反应后，油的去除率达到最高值。这将为该工艺处理实际含油废水提供实验依据。关键词：试剂；含油废水；高级氧化技术；油去除率中图分类号：含油废水是原油炼制及加工过程中产生的一类废水。这类废水容易影响常见水质稳定剂的功能，生物降解性

2、差，并具有致癌、致畸、致突变等潜在毒性。目前国内处理含油废水常用的方法有混凝、吸附等物理化学方法，但此类废水处理系统复杂，分离效率不高。因此，研究高效的含油废水处理方法是摆在环保工作者面前的迫切任务卜。试剂通过和作用产生，使其具有极强的氧化能力，并能有效地将有毒有害有机物彻底降解成二氧化碳、水和无机离子，因此它在废水处理的应用中具有特殊意义。中，放置于磁力搅拌器上，在常温下强烈搅拌，可得到的柴油水样。氧化实验及分析方法取模拟水样于锥形瓶中，用或调节值，再向溶液中加入一定量的和，迅速混合，塞住瓶口，置于恒温摇床中反应一定时间后取出（从加入开始计时），用将水样的值调整到，以终止反应。采用紫外分光光

3、度法对残余柴油进行测定。结果与讨论实验部分反应时间对油去除率的影响在、的条件下，改实验试剂与仪器柴油，北京燕山石化炼油厂，二次蒸馏；石油醚，北京长海化工厂；过氧化氢，（质量分数），北京化工厂；硫酸亚铁，上海青草地环保科技有限公司；以上试剂均为分析纯。一紫外可见分光光度计，北京第二光学仪器厂；型控温磁力搅拌器，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂；一型理转式恒温调速摇瓶柜，上海新星自动化控制设备成套厂。模拟水样的配制取扯柴油放入盛有蒸馏水的烧杯收稿日期：第一作者：男，年生，博士生通讯联系人：变与的摩尔比，考察反应时间对油去除率的影响，结果见图。从图中可以看出，在前内，油去除率随反应时间的增加而逐渐增加，

4、去除率增长比较快，当反应时间大于时，去除率增长的非常缓慢，甚至到最后保持不变。这种现象可归结图弛反应时间对油去除率的影响锄万方数据第期郦和生等：试剂处理含油废水的实验研究为，（），浓度的降低或产生了难以被（）氧化的中间体。所以本实验取为最佳反应时间。：投加量对油去除率的影响在不同浓度（）、的条件下，改变，（），的加入量，考察其对油去除率的影响，结果如图所示。从图中可以看出，在（）单独作用下，水样中的油含量会有一定的降低，但其除油率低于，而试剂在相同反应时间内油的去除率迅速增加，这说明本身的氧化速度比较缓慢而难以很快将废水中的有机物氧化，只有在催化产生氧化能力更强的羟基自由基时才有可能使有机物的

5、去除速度提高。从图中还可得知，的加入量小于时，油的去除率随投加量的增加而增加；但当的加入量大于时，增大的投加量并不能提高油的去除率，油去除率反而逐渐降低，这可能是因为在浓度较低时增加投加量，生成的量增加，使得废水中油的去除率会迅速提高；而过量的不仅会自动分解为水和氧气，并且会与羟基自由基结合，产生水和对有机物没有活性的（）自由基；此外，浓度过高，还会将氧化成”，而使氧化在的催化下进行，降低了的产生效率，所以的加入量存在最佳值。从图中看出，在时去除效果较好，取的加入量在为最佳量。摹褂篮稍廷图对油去除率的影响（剐投加量对油去除率的影响在、的条件下，改变加入量，考察其对油去除率的影响，结果见图。从图

6、中可见，当加入量小于时，油的去除率随（）投加量的增加而增加；当。加入量大于时，油的去除万方数据率逐渐降低。从的反应机理来看，的投加量越小，越不利于初始（）的产生，但如果的投加量过高，初始时便与，（），迅速反应产生大量的（），部分（）未来得及与有机物反应便发生了以下副反应一（）这样就导致了（）的利用率下降，同时在反应体系中存在以下反应一十（），一由于与作用而使浓度降低，导致处理效率下降，所以体系存在一个比较合时油的去除率较好，因此本实验确定为最佳用量。图对油去除率的影响嘣】对油去除率的影响在（）、。、的条件下，改变值，考察其对油去除率的影响，结果见图。试剂是在酸性条件下发生作用。但值较低时，会影

7、响的催化再生，使整个催化反应受阻；而当在中性或碱性的环境中，不仅装静笾粕丑图值对油去除率的影响适的投加量。由图可见，（）。的加入量在的加入量在北京化工大学学报（）（）年抑制了（）的产生，而且使溶液中的及引所以取本实验温度的最佳值为。由上述实验结果可以看出，单独用高级氧化法处理含油废水效果一般，而且硫酸亚铁和过以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力，同时（）产生无效分解，降低其利用率，所以的效率受制于溶液的值。从图中可以看出，在，工艺中，的影响是很大的。当小于氧化氢的投加量较大，所以如果要通过法来获得较高的除油效果，必须与其他除油工艺相结合，如混凝、光、臭氧等。参考文献：，时，油的去除率随着的增加而

8、增加；但大于时，油的去除率却逐渐降低，所以取的最佳值为。温度对油去除率的影响在、（）、的条件下，改变温度的大小，考察其对油去除率的影响，结果见图。从图可以看出，当温度低于时，油去除率随着温度的升高逐渐增加，但增幅不大，当温度超过时，油的去除率随着温度的升高反而逐渐降低。这是因为适当的温度激活了自由基，而温度过高就会导致分解为和。，（）：，（）：王春敏，李亚峰，周红星，等一混凝法处理焦化废水的试验研究环境污染治理技术与设备，（）：，。，摹、瓣篮求罂（）：王永广，杨剑锋，柯洪电解一法处理油田含油污水扬州大学学报：自然科学版，（）：（图温度对油去除率的影响国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会水

9、和废水监测分析方法版北京：中国环境科学出版社。啊咖册谳（，订，站；（二，巧，）：，（）：，：；万方数据Fenton试剂处理含油废水的实验研究作者：作者单位：郦和生， 陈新芳， 刘伟， 王岽， 王洪英， LI HeSheng， CHEN XinFang， LIU Wei，WANG Dong， WANG HongYing郦和生,LI HeSheng(北京化工大学化学工程学院,北京,100029;中国石化总公司北京燕山分公司研究院,北京,102500)， 陈新芳,刘伟,CHEN XinFang,LIU Wei(北京化工大学化学工程学院,北京,100029)， 王岽,王洪英,WANG Dong,WAN

10、G HongYing(中国石化总公司北京燕山分公司研究院,北京,102500)北京化工大学学报（自然科学版）JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION)2007，34(3)1次刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：参考文献(6条)1.BADAWY M I.ALI M E M Fentons peroxidation and coagulation processes for the treatment of combinedindustrial and domestic wastew

11、ater 2006(3)2.GALVAO S O.MOTA L N.SIVA D N Application of the photo-Fenton process to the treatment ofwastewaters contaminated with diesel 2006(1)3.王春敏.李亚峰.周红星.陈健.王维军 Fenton-混凝法处理焦化废水的试验研究期刊论文-环境污染治理技术与设备 2006(3)4.SONIA K.FATHI A.SAMI S Treatment of olive oil millwastewater by combined process elect

12、ro-Fentonreaction and anaerobic digestion 2006(10)5.王永广.杨剑锋.柯洪 电解-Fenton法处理油田含油污水期刊论文-扬州大学学报（自然科学版） 2004(4)6.国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会 水和废水监测分析方法 2002相似文献(9条)1.期刊论文 陈国华.史春莲.齐春惠.CHEN Guohua.SHI Chunlian.QI Chunhui Fenton试剂处理乳化含油废水 -应用基础与工程科学学报2007,15(2)实验室研究了用Fenton试剂氧化处理三种表面活性剂(非离子OP,阳离子CTMAB,和阴离子SDS)乳化

13、原油和柴油废水及用非离子型OP表面活性剂乳化机油废水.其COD含量为1273-2248mg/l,油含量为1825-3977mg/l.Fenton试剂氧化的最佳初始pH、终了pH、Fe2+用量、H2O2用量和氧化时间分别为2.5-4、10、80.4-120.6mg/l、2.12-21.2g/l(30%H2O2)和3.5h.处理后的乳化原油废水COD去除率、油去除率、色度(UV-254)和浊度(A450)去除率分别为94.8-98.0%、99.4-99.9%、95.1-97.9%和99.0-99.9%;处理后乳化柴油废水COD和油去除率分别为93.9-96.2%和99.6-99.7%;OP乳化剂乳

14、化机油废水处理后COD和油去除率分别为98.2%和97.6%.所研究的乳化废水用Fenton试剂处理后均可达到国家一级排放标准.2.学位论文 李菊萍 破乳-氧化-吸附法处理高浓度乳化含油废水的研究 2009高浓度含油乳化废液来源于印染、石油化工、机械切削、食品加工等行业，种类多、排放量大、成份复杂、COD含量高，如果直接将其排入环境，会对生态环境造成严重危害，因此必须对其进行合理处理后才能排放。由于其稳定的乳化状态和复杂的有机物构成，使得单一的物理、化学或生物方法很难将其有效处理，因而，寻求新颖、高效的乳化废液处理方法显得十分重要。 本课题利用化学破乳Fenton试剂氧化降解粉煤灰吸附联合处理

15、高浓度乳化废水，通过三种工艺的联合与优化弥补单项处理工艺存在的缺陷，达到较理想的废水处理效果。 试验以实验室模拟乳化废水为对象，以COD、含油量为水质指标，通过单因素试验、正交试验等方法考察了破乳剂种类与投加量、pH值条件、废液原始浓度、搅拌强度及油水分离时间对破乳效果的影响；H2O2与Fe2+投加量、pH值、氧化时间对Fenton处理效果的影响；粉煤灰改性方法、灰样投加量、pH值及吸附时间对粉煤灰处理效果的影响。分析与研究以上各因素与COD去除率、含油量去除率的关系，为影响化学破乳过程、Fenton试剂氧化过程和粉煤灰吸附过程的各因素选择合理水平，以最大限度提高污染物去除率，达到稳定有效的废

16、水处理效果。 通过试验研究得到了实验室模拟高浓度乳化含油废水破乳氧化吸附处理过程的最佳工艺操作条件。破乳的最佳条件是pH=5，破乳剂Al2（SO4）3投加量10g/L，快速搅拌2min，慢搅12min静置分层15min；Fenton试剂氧化法处理的最佳操作条件为：H2O2投加量05mL/mL， Fe2+ =500mg/L，pH=3，反应时间为2h，终了pH=10； NaOH、FeSO4和Al2（SO4）3混合改性后粉煤灰吸附的最佳操作条件为：投灰量20g/L，pH值=8、振荡吸附时间30min。浓度为5的模拟乳化废水，COD高达129600mg/L，含油量也上万，在以上试验条件下处理后，出水C

17、OD低于110 mg/L，含油量低于10mg/L，处理效果好。 在实验室模拟废水研究的基础上，对机械加工实际洗削废液进行研究。废液初始COD含量高达几十万毫克每升，直接处理难度大，首先结合模拟废水的最佳处理浓度对洗削废液进行合理稀释，然后在试验研究模拟废水各因素的最佳操作条件下进行处理。水质检测显示破乳后水中的COD、含油量急速下降但均高于2000mg/L，经Fenton氧化后COD、含油量又迅速降低，再经粉煤灰吸附后，COD、含油量均达国家城镇污水处理厂二级排放标准。 研究表明化学破乳预处理Fenton氧化吸附法对含油废水有良好的处理效果。由于其工艺简单、处理效率高，且合理利用了工业废弃物，

18、变废为宝，符合可持续发展的要求，具有较广阔的应用前景。 关键词：乳化废液，破乳，Fenton试剂，粉煤灰，改性3.期刊论文 张金生.关晓彤.李丽华.ZHANG Jin-sheng.GUAN Xiao-tong.LI Li-hua 微波诱导过氧化氢氧化处理含油废水 -辽宁石油化工大学学报2007,27(2)采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理含油废水,分别考察了活性炭种类、活性炭质量、H2O2体积、微波功率、微波辐射时间和pH 等因素对处理效果的影响.实验结果表明,微波诱导氧化对含油废水COD的去除率达到86.8%.最佳处理工艺条件为:5 g活性炭与50 mL含油废水混合(固液质量比为110),

19、微波功率为480 W,辐射时间为4 min,H2O2体积为1.5 mL ,FeSO4 质量为0.07 g,pH为3.4.学位论文 张中杰 混凝Fenton试剂法处理油田采油废水技术研究 2005本论文对采油废水处理概况进行了综述，对当前国内外采油废水处理技术的一般工艺及优缺点进行了归纳总结，并对国内外采油废水处理技术发展趋势及混凝法、Fenton试剂氧化法处理采油废水的机理进行了分析讨论。 对采油废水进行混凝预处理后，采用Fenton试剂法氧化处理。通过单因素分析试验，得到了混凝和Fenton试剂氧化体系中各因素与COD去除率的关系曲线，研究了混凝剂种类及其投加量，絮凝剂种类及其投加量，pH、

20、温度、盐浓度、搅拌速度和时间等对混凝效果的影响程度，同时研究了H2O2投加量、Fe2+投加量、pH、反应温度、反应时间等对Fenton试剂法氧化处理效果的影响程度，并探讨了各影响因素的作用机理与规律。 通过试验研究，确定了采油废水的处理方案及其工艺操作条件。处理分两个步骤进行：混凝Fenton氧化。其中，混凝处理最佳条件为：PAC投加量为25mg/L，PAM投加量为0.25mg/L，pH为7，温度为50，高速搅拌速度为200r/min，高速搅拌时间为60s，低速搅拌速度为100r/min，低速搅拌时间为3min，沉降时间为30min。Fenton试剂氧化法处理的最佳操作条件为：H2O2=113

21、mg/L，Fe2+=111mg/L，T=60，pH=4，反应时间为60min。在最佳操作条件下，经混凝和Fenton试剂氧化处理后，水中的油浓度从104.3mg/L下降为1.4mg/L，COD浓度从548.7mg/L下降为3.8mg/L，SS浓度从102.5mg/L下降为2.0mg/L，达到了油田回注水质标准。论文对混凝预处理和Fenton试剂氧化法处理含油废水进行了经济分析，表明：混凝-Fenton试剂氧化法对于难降解的含油废水有一定的经济和技术可行性。5.期刊论文 刘宏.李菊萍 高浓度乳化废水的破乳-氧化-吸附深度处理研究 -安徽农业科学2009,37(4)目的寻求有效的高浓度乳化废液的深

22、度处理方法.方法采用酸化盐析破乳-Fenton氧化-粉煤灰吸附3级工艺对实验室模拟高浓度乳化含油废水进行处理研究.结果模拟的高浓度乳化含油废水在初始pH值为3、末期pH值为10、H2O2与Fe2+的物质量投加浓度比为521、H2O2投加量50ml/L和Fenton试剂投加量500 mg/L的条件下氧化2 h后,COD去除率达85.0%;对氧化后的废水进行吸附实验表明,进水COD 336 mg/L,在粉煤灰投加量40 g/L、pH值为10的条件下振荡吸附30 min后,出水COD 109 mg/L,COD去除率达67.5%.结论使用这种工艺对实际的机械洗削废液进行处理,出水水质良好达国家排放标准

23、(COD120 mg/L, 含油量10 mg/L).6.学位论文 贾佳 微波强化氧化及絮凝技术在水处理中的试验研究 2006含油废水和城市生活垃圾渗滤液是常见的两种废水。随着国民经济的迅速发展，石油开采加工、机械加工等诸多行业产生的含油废水量越来越多。同时，城市居民生活垃圾量的增加也造成垃圾渗滤液量的增加。这两种废水对环境造成的危害越来越大，严重威胁到动植物、甚至人类的生命健康。随着环境保护法规的逐步完善，新型水处理工艺的开发与应用以成为水污染亟待解决的问题。 根据国内外对这两种废水的处理现状和废水自身的性质，本试验研制了聚合硅酸铝铁(PSFA)无机高分子絮凝剂，建立了微波-Fenton氧化-

24、PSFA絮凝处理含油废水和Fenton氧化微波-KPSFA絮凝处理垃圾渗滤液的组合工艺技术。 在无机高分子絮凝剂絮凝以及控制Fe2+/H2O2不同配比进行Fenton氧化的处理基础上，引入微波这一新型环保处理技术，通过比较不同水样不同微波辐照时间来进一步优化水处理的效果。 通过试验总结出处理含油废水的最佳反应条件为：微波辐照4min/150ml；Fenton氧化时间4h；Fe2+1.2g/1、H2O23.5g/0；絮凝pH8；最佳药剂投加量30g/1；絮凝沉降时间20min。实验结果表明，此组合工艺下含油量和CODcr的去除率均达到了90以上，对色度、SS、浊度等也有很好的去除效果。 处理垃圾

25、渗滤液的最佳反应条件为：微波辐照3min/150ml；Fenton氧化时间4h；Fe2+1.6g/1、H2O24.0g/l；絮凝pH6；最佳药剂投加量36g/1；絮凝沉降时间60min。该组合工艺下CODcr和浊度的去除率达到90以上，浊度的去除率甚至高达99.62,对NH3-N的去除率也达到了80以上。 微波技术的引入强化了絮凝和Fenton氧化的处理效果，与单一的Fenton氧化和絮凝相比有机物浓度有了明显的降低，且处理后含油废水和垃圾渗滤液这两种水样的BOD5/CODcr分别由原来的0.04和0.26提高到0.53和0.49，可生化性得到了大大的提高，很容易进一步生物法处理达到较高的排放

26、标准。 本论文针对含油废水和垃圾渗滤液处理难的问题，采用了水处理常用的Fenton试验氧化和絮凝技术相结合的方法。研究了微波对絮凝和Fenton试剂氧化作用效果的影响，探讨了三者组合处理新工艺及微波技术的处理机理，旨在为难处理废水提供一种新的技术和方法，微波技术也将具有良好的应用前景。7.会议论文 陈国华.史春莲.齐春惠 Feton试剂处理乳化含油废水 2002实验室研究了用Fenton试剂氧化处理乳化油废水(COD含量为12732248mg/L,油含量为18253977mg/L)的最佳初始pH、终了pH、Fe用量、HO用量和氧化时间分别为2.54、10、23mL/50mL、0.11mL/50

27、mL和3.5h.处理后的原油废水COD去除率、油去除率、色度(UV-254)和浊度(A450)去除率分别为94.898.0、99.499.9、95.197.9和99.099.9;处理后些油废水COD和油去除率分别为86.594.8和99.699.7;OP乳化剂乳化机油废水处理后COD和油去除率分别为98.2和97.6.所研究的乳化废水用Fenton试剂处理后均可达到国家二级排放标准.8.会议论文 徐晓军.贾佳.史本章.张艮林.孙俊杰 微波-Fenton氧化-絮凝法处理含油废水的试验研究 2005随着工业的发展,含油废水的产生与排放量与日俱增,含油废水对环境的污染也表现得日趋严重,含油废水必须适当处理后才能排放.由于含油废水的复杂性,目前采用的工艺常达不到要求,需要进一步开发新的处理技术1,2.本文针对油田采油废水处理难的问题,研究微波预处理对絮凝和Fenton试剂氧化作用效果的影响,探讨微波-Fenton氧化-絮凝法联合法处理新工艺,旨在为难处理含油废水的处理和工业水处理提供一种新的技术和方法.9.学位论文 蒋鑫焱 某电子公司废水处理工艺的试验研究 2007某电子公司主要生产石英晶体频率片，在生产过程中产生含油、含氟两股废水，属于高浓度有毒废水。本试验研究针对废水的水质特点和处理现状，综合分析各种废水处理方法，针对氟、油含量较高的问题，在调