均相Fenton法處理干法腈綸廢水工藝優化與分析

更新時間：2014-03-18 10:44 來源：環境科學學報作者: 閱讀：1781

摘要：采用均相Fenton法處理干法腈綸廢水,并通過單因素試驗和基于中心組合設計的響應面法考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值及反應時間的影響及其交互作用.同時,建立了以COD去除率為響應值的二次響應曲面模型,并采用方差分析對模型進行了驗證.結果表明,影響COD去除效果的各因子顯著性順序依次為:Fe2+投加量>H2O2投加量>初始pH值>反應時間;Fe2+投加量與初始pH值的交互作用最為顯著;反應最優組合條件為:H2O2投加量90.0mmol·L-1,Fe2+投加量30.0mmol·L-1、初始pH值3.1,反應時間113.6min,該條件下COD去除率為47.1%,與模型預測值48.5%基本一致.

關鍵詞：干法腈綸廢水，Fenton法，優化，響應面法，中心組合設計

腈綸,國外稱“奧倫”,通常是指丙烯腈與第二和第三單體的共聚物經紡絲制得的合成纖維.根據紡絲溶劑的不同,腈綸生產工藝可以分為干法和濕法兩大類,其中,干法工藝由于其產品品種多、質量優而備受市場青睞,但干法腈綸生產工藝復雜,生產過程中需加入多種化工原料和有機助劑,產生的廢水污染物種類多、毒性強且難以生物降解.此外,廢水中還含有高濃度的SO2-4和其它生物抑制性成分,僅采用生化處理工藝難以實現污染物的有效去除.目前,國內幾家大型干法腈綸廠均采用“厭氧-好氧-活性炭”的生化處理工藝,處理出水滿足不了達標排放的要求,對于該類廢水處理技術的研究主要集中在強化物化預處理等方面.

為獲得Fenton法處理干法腈綸廢水的最優條件并分析各因素之間的交互作用對處理效果的影響,試驗首先采用單因素法,考察H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值及反應時間對廢水COD去除率的影響,初步確定各影響因子的取值范圍;然后在單因素試驗的基礎上,采用基于中心組合設計的響應面法分析Fenton氧化過程中各影響因素的單獨及交互作用,建立以COD去除率為響應值的二次多項式模型,獲得最佳組合條件;最后通過試驗,驗證模型確定的最優條件的準確性.

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