譚雨清 ，關曉輝 ，劉海寧 ，王旭生
[摘要]采用一種新工藝，以微生物為催化劑，常溫常壓下用空氣氧化制備生物聚合硫酸鐵(BPFS)，結合Fenton試劑對噴漆廢水進行混凝氧化試驗。BPFS與PAM聯用，混凝去除噴漆廢水中懸浮狀有機物，混凝出水再經Fenton試劑氧化處理，進一步深度氧化去除溶解態有機物，實驗確定了最佳處理條件。結果表明研制的聚合鐵性能優良，凝聚作用顯著經混凝一氧化處理后廢水的COD從880 ms／L降至25 mg／L(去除率達97％)，色度為O，懸浮物<50 mg／L，完全可以達標排放。
目前噴漆廢水的處理方法主要有混凝沉淀法和生物氧化法等，這些方法大都存在著出水不達標、對入口水質要求高且基建費用高等缺點。吉林市某汽車制造廠的噴漆廢水中含有大量的有機物質(包括丙烯酸樹脂、聚氨酯、醇酸樹脂、丙酮、乙醇等)，循環使用使COD不斷升高，到一定程度必須超標排放。研究采用混凝沉淀一化學氧化法對其進行處理，具有去除率高、無二次污染等優點。譚福環保。
1 試驗部分
1．1 聚合鐵的生物制備方法
采用一種新工藝生物制備聚合硫酸鐵(BPFS) ，在實驗和實際應用中取到了很好的效果。
1．2 Fenton試劑氧化機理
Fe +H202———— Fe3++HO-+HO—
Fe3++H202———+ Fe2++HO2·+H
反應生成的HO·氧化電位為2．80 V，具有極強的氧化性，對于生物難降解或一般氧化劑難以有效處理的有機廢水有很好的處理效果。
1．3 廢水水質及其處理工藝的選擇
(1)廢水水質：SS為425 mg／L，pH 7—8，色度約為80倍，CODcr為880mg／L。
(2)處理工藝的選擇。廢水中的懸浮狀有機物含量約占總COD的45％，可以先混凝沉淀去除，然后再用Fenton試劑對混凝出水深度氧化，去除水中的溶解態有機物，有效發揮混凝劑和氧化劑的作用。
2 結果及討論
2．1 混凝試驗及最佳工作條件的確定
用6個燒杯分別取1 000 mL的噴漆廢水．在751型六聯攪拌器上進行混凝實驗。調節pH，在相同攪拌情況下(先400 r／min攪拌30 S．然后100 r／min攪拌10min．再40~min攪拌5min)加入混凝劑BPFS．攪拌停止．沉降15 min．取上清液液面下5 cm處水樣測定COD。
(1)混凝劑的選擇及加藥量對去除COD0的影響
用BPFS和FeC1 、A1C1 、PAC混凝劑對噴漆廢水進行混凝實驗． 固定pH為7．0．考察不同加藥量對COD0去除率的影響。譚福環保。實驗表明，幾種混凝劑的混凝
效果都是隨著加藥量增大而增加．當快速增大到某一值時發生轉折．繼續增加加藥量．增長趨勢很快減緩．直至曲線接近水平。BPFS的混凝效果明顯好于其他混凝劑．加藥量為3×104mol／L (相當于0．6 mL／L)時，COD去除率最大，達41．17％。
(2)pH對不同混凝劑去除COD0影響
在混凝劑投加量為3×10 mol／L時．用NaHCO 溶液調節pH，考察不同pH對COD0去除率的影響。實驗看出．各混凝劑對pH的適應范圍有所不同．PAC在
pH 4～10范圍內，COD去除率較高且變化不大；FeC1 和A1C1 在pH 5～9范圍內，有較高的COD去除率；BPFS在pH3～10的COD0去除率較高，最佳作用的pH為6～8，在此區間，CODcr去除率>40％。BPFS的混凝效果最好，pH適用范圍寬，COD0去除率高。
(3)助凝劑對COD0去除率的影響
為進一步提高混凝效果．采用助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)與BPFS聯用。譚福環保。實驗表明：PAM最佳投加量為2×10mg／L，混凝出水的COD0從880 mg／L降至488 mg／L，去除率為44．5％。高于或低于該值時，COD0去除率都有所降低。
2．2 氧化過程
取混凝處理后的上清液200 mL倒人500 mL錐形瓶中．調節pH．水浴加熱到實驗溫度時，加入FeSO4·7H2O和H2O2，攪拌速度保持200 r／min不變。譚福環保。反應一定時間后，停止加熱。調節pH=7．0，靜置10 min后，取上清液測定COD。
(1)氧化正交試驗
用Fenton試劑對噴漆廢水的混凝出水進行正交氧化實驗．以確定影響氧化反應COD去除率的主要因素和水平組合。固定Fenton試劑為1 mg FeSO4”7H2O+4 mL H2O2，反應時間為1 h，Fenton試劑一次性加入，實驗結果見表1。
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由表1可以看出．在所選水平范圍內．各因素影響順序為：溫度>pH>H2O2投加量。最佳水平組合，即：溫度為70 ℃，pH為4，H2O2溶液的投加量為7．5
mL／L，通過實驗測得該最佳試驗水平下的COD去除率為93．67％。譚福環保。
(2)氧化時間對COD0去除率的影響
在上述最佳氧化條件下，考察不同反應時間對COD0去除率的影響。實驗表明，隨著反應時間的延長，COD去除率持續上升。氧化時間為10 min時，COD0去除率僅有65．5％ ：當反應時間達30 min時．去除率上升到89％：繼續延長反應時間直至1．5 h．去除率可達94％。說明延長氧化時間對COD0去除率有促進作用．但當氧化時間超過45 min后．增長趨勢有所減緩。因此．確定最佳氧化時間為1．5 h。在所確定的最佳氧化條件下，廢水COD0從488 mg／L降至25 mg／L，色度為0，懸浮物<50 mg／L。譚福環保。
3 結論
(1)噴漆廢水經混凝一氧化法處理后效果良好，CODcr從880mg／L降至25 mg／L，色度為0，懸浮物從425 mg／L降至50 mg／L以下．完全可以達標排放。
(2)新型混凝劑BPFS用于去除廢水中的COD0，效果明顯優于其他混凝劑．有廣闊的應用前景。
(3)混凝一氧化法處理噴漆廢水，具有COD去除率高、設備簡單、不產生二次污染等優點。