[科普中国]-物理化学法处理

物理化学法处理指的是利用物理作用和化学反应综合过程处理废水的系统或指单项的物理操作和化学单元过程的水处理系统。常用的方法包括水质调节、重力分离、离心分离、过滤、热处理等物理方法和投药、传质等化学方法以及这些方法间的组合处理工艺，也包括如吸附、萃取、结晶、沉淀、浮选、汽脱、电解、电渗析、反渗透、离子交换等。物理化学法处理既可以是独立的处理系统，也可以是生物处理后的单项后继处理设施，其工艺处理流程的选择取决于废水水质、排放或回收利用的要求、处理费用等。其优点是;占地少，出水水质好，效果稳定；可以去除重金属离子，脱氮除磷，脱色效果好；灵活性高。对条件变化的适应性强，从而可实现自动操作管理。但基建投资和运转费用较高，能源和物料消耗多1。

简介化工生产中排出的高浓度有机废水，一般具有成分复杂、pH变化大的特点，而且所含许多有机物很难生物降解，污染性强。对高浓度有机废水的治理，多采用稀释后进行生化处理的方法，或配合以混凝沉淀吸附、化学氧化、离子交换等方法进行处理，但多存在治理效果不佳、成本高等问题。因此，高浓度有机废水的治理仍是一个难题。环氧乙烷生产中皂化工序排出的废水，属高浓度有机废水，它含悬浮物、多种低分子有机物和无机盐，pH达11-13，COD为5000mg/L左右，BOD仅为500-800mg/L，CI～含量高达2000mng/L以上，呈浅茶色，可生化性差针对此废水的特点，我们采用物理化学法对其进行预处理，先用 Fenton试剂进行催化氧化和初步酸性凝聚，再用一种治金工业废弃物高炉瓦斯灰进行混凝、吸附。废水经处理后，色度可去除100%，COD可去除70%以上，得到较好的处理效果2。

物理化学处理方法取同一废水，分别按不同的方法进行处理试验，比较其COD去除率，用正二价的铁加过氧化氢加瓦斯灰进行联合处理)时，废水COD的去除率最高(76.5%)。因此，确定用此处理方法进行试验。

物理化学法处理的影响废水中H2O2用量的影响：取废水样若干份，调pH为2、3、4、6、8、10、12，用等量的处理剂和相同的搅拌振荡时间进行处理试验，比较其COD去除率。废水pH在3-6范围内时，COD的去除率较高，pH过高或过低对COD的去除均不利。因为，pH过高时，H2O2分解过快，来不及与废水中的有机物反应，同时H2O2的氧化电势降低，影响处理效果；pH过低时，H2O分解过慢，故COD去除率降低；瓦斯灰用量对COD去除率的影响：取200mL废水若干份，调pH约为4，用等量的 Fenton试剂、相同的处理时间(20min)和不等量的瓦斯灰进行处理试验，比较其COD去除率，在本试验条件下，瓦斯灰用量为40g/L时，废水COD去除率接近最大值，再增加瓦斯灰用量，COD去除率变化不大；处理时间的影响：取200mL废水若干份，调pH约为4，用等量的处理剂和不同的混凝、吸附处理时间进行试验，比较其COD去除率，在本试验条件下，当加瓦斯灰处理时间为5-20min时，废水COD去除率随着处理时间的增加而提高；当处理时间为20—30min时，废水COD去除率已无变化。因此，加瓦斯灰处理时间取20min为宜。

物理化学法处理的好处采用本法处理环氧乙烷生产中的皂化废水是可行的。经用 Fenton试剂和瓦斯灰两级处理后，废水的色度可去除100%，COD可去除70%以上；处理每吨此废水，约用30%H2O2溶液1.5L、1mol/L.FeSO4溶液3.5L、瓦斯灰50kg。将废水的pH调至4左右，投加 Fenton试剂进行处理，然后投加瓦斯灰进行处理，两级处理时间均为20min；本法中调废水pH所用H2SO4，可用废H2SO4代替;所用吸附剂瓦斯灰，取自钢铁厂排出的废弃物，比活性炭便宜，并具有混凝作用2。

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黄头生 - 副教授 - 华北电力大学