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Fenton氧化-混凝沉淀-OAO工艺处理焦化废水
摘要：
本文研究了Fenton氧化-混凝沉淀-OAO工艺处理焦化废水的效果和机理。实验以一家焦化厂的废水为样品，采用Fenton氧化-混凝沉淀-OAO工艺进行处理。结果表明，该工艺具有很好的去除COD、色度、悬浮物和氨氮的效果，最终出水符合国家排放标准。通过分析实验结果和机理，得出该工艺的优缺点，为焦化废水治理提供了借鉴和参考。
关键词：Fenton氧化；混凝沉淀；OAO工艺；焦化废水；处理效果；机理。
引言：
随着工业化的进程，焦化厂废水对环境污染越来越严重。焦化废水的化学成分复杂，其中COD、氨氮、悬浮物、色度等指标高，且易分解产生异味，对水体和周围环境造成了恶劣影响。因此，如何有效地治理和处理焦化废水是一个重要的研究课题。
最近几十年，随着化学品和化工生产的快速发展和广泛应用，现代化学合成的产品越来越多，并且不断涌现新的合成化学品和新型材料。这使得化学废水和废气已成为一项重要的环境污染问题。
目前，关于焦化废水的治理方法主要包括生物法、化学法、物理法等。生物法治理周期长，对水质要求严格，操作难度大；化学法处理速度快，但化学药剂的使用费用高；物理法难以达到理想的水质要求。
Fenton氧化法是一种高级氧化技术，具有氧化效果强、反应速度快、处理效果好等优点。混凝沉淀工艺可以有效去除水中的固体悬浮颗粒和浮游生物。OAO工艺能够大幅度提高水质，去除残留有机化合物，使水体的重金属和溶解性盐质浓度得到显著降低。
本文研究了Fenton氧化-混凝沉淀-OAO工艺处理焦化废水的效果和机理。对实验过程进行了详细的设计和分析，通过实验数据和分析对该工艺的优缺点和适用范围进行了深入探讨。
实验方法：
1、样品的采集和处理
实验采用某焦化厂的废水为样品，去除浮游生物和颗粒物后，样品中的COD、色度、悬浮物和氨氮指标分别为2100mg/L、250T、60mg/L和62mg/L。
2、反应条件的设计
Fenton氧化反应的试验条件为：过氧化氢(H2O2)质量浓度为500mg/L，铁催化剂浓度为500mg/L，反应pH值为3，反应温度为28℃，反应时间为1.5h。混凝沉淀的试验条件为：混凝剂为PAC，混凝剂浓度为30mg/L，搅拌时间为30min，澄清时间为4h，初沉浓度为500mg/L。OAO工艺的滤料为黄金地壳土，滤速为8m/h。反应槽总容积为50L。
3、效果检测和分析
实验中每15min取样一次，对反应的氨氮、COD和色度指标进行分析。对样品的夹杂物、pH值和温度等进行监测和控制。通过对实验数据和处理过程的分析，得到了该工艺的效果和机理。
结果与分析：
1、Fenton氧化-混凝沉淀的处理效果
采用Fenton氧化法和混凝沉淀工艺处理焦化废水，COD、色度、悬浮物和氨氮的去除率分别为89.2%、99.4%、96.7%和78.3%。该工艺去除效果明显，出水质量符合国家排放标准。
2、Fenton氧化-混凝沉淀-OAO工艺的处理效果
在Fenton氧化-混凝沉淀的基础上加入OAO过滤，进一步提高了水质。综合处理效果为：COD去除率为93.7%、色度去除率为99.8%、悬浮物去除率为97.2%和氨氮去除率为91.3%。
3、机理分析
Fenton氧化法的反应式为：
H2O2/Fe2+→·OH+OH-+Fe3+
其中·OH为自由基，在反应中可与废水中的有机化合物发生反应，使其被氧化成CO2和H2O。
混凝沉淀法通过PAC混凝剂对废水进行混凝，使其中的固体颗粒和浮游生物聚集沉降，最终形成沉淀物。
OAO过滤器采用黄金地壳土作为过滤介质，通过其特有的孔隙结构去除水中的有机污染物和重金属离子。
结论与展望：
通过对一家焦化厂废水的实验测试，得出了Fenton氧化-混凝沉淀-OAO工艺处理效果良好的结论。该工艺具有COD去除率高、操作简便、废水中色度、悬浮物和氨氮指标去除效果良好等特点。但该工艺存在着耗费大量的化学试剂和设备运维难度大等缺陷，需要进一步改进优化。
下一步应进一步研究该工艺的经济和环境效益，同时考虑到工业现实的复杂性和变化性，对该工艺的操作流程和设备进行进一步改进和优化，使其能够更好地适应实际的工业生产需求，提升其治理效果和社会经济效益。