工業廢水是我國水體的主要污染源之一。工業廢水的處理還未得到的解決，尤其是各大化工行業(石油、冶金、制藥、印染等)在生產過程中排放的高濃度難降解的高COD廢水，此類廢水水質非常復雜，且難以被生物降解，其引起的環境污染問題極其嚴峻。因此，化工廢水進行高效、經濟的研究處理是一件非常有意義和價值的事情。
磷化鋁被廣泛用于糧食、種子、藥材、煙草等物品的薰蒸殺蟲、滅鼠，全國每年排放磷化鋁殘渣的量約為5萬噸。磷化鋁經過無害化處理后殘渣中含有約70%的qing yang hua lv，具有回收和綜合利用的價值。如何將磷化鋁處置殘渣變害為利，也是危廢行業研究的重要課題之一。
本著以廢治廢，綜合利用的目的，尋找一種高效、經濟的COD去除方法變得尤為重要。本文采用芬頓試劑結合磷化鋁處置殘渣進行COD的去除實驗研究，實現了以廢治廢的目的。
1、試驗部分
1.1 試驗材料
工業廢水來自某化工淺處理后廢水，pH=6.65，COD=1380mg/L。磷化鋁殘渣來自某科技公司，經過無害化處置后用于該實驗，其主要成分為qing yang hua lv、氫氧化鈣及少量磷酸鹽，pH=11.34。聚合氯化鋁(工業級)，雙氧水(工業級)，liu suan ya tie(工業級)，生石灰，硫酸(工業級)，PAM為市售聚丙烯酰胺。雷磁JB-1攪拌器，TDL-50臺式大容量離心機。
1.2 試驗流程及原理
工業廢水試驗流程圖如圖1所示。
通過簡單的離心分離，將水跟有機物進行一個簡單的預處理，然后進行過濾去除廢水中的部分有機物，再利用芬頓試劑進行氧化處理。芬頓試劑主要是由Fe2+和H2O2按照一定的比例進行混合，其具有很強的氧化性。在Fe2+的作用下，H2O2會分解成為羥基自由基。羥基自由基具有很強的氧化性，可以將有機廢水中的大部分有機物進行分解，進而達到COD的去除。
磷化鋁處置殘渣中含有大量的鋁鹽，可以配合PAM的使用，達到混凝沉淀的效果。混凝是污水處理的重要方法之一，適用于各種工業廢水的處理，既可以去除廢水中的懸浮物和膠體物質，還可以對廢水進行除油和脫色。工業廢水中大多有機物都呈膠態或懸浮態，因此也可以利用磷化鋁處置殘渣中的鋁鹽來進行混凝沉淀處理工業廢水。
2、過程與討論
2.1 離心預處理時間對去除COD的影響
取廢水50g，置于離心管中，分別進行離心5，10，15，20，25min后過濾。過濾后檢測廢水的COD含量，結果見表1。
由表1可知，離心預處理可以去除部分有機物，隨著離心預處理時間的增加，COD去除率也隨之增加。當離心預處理時間達到15min后，COD去除率基本不變。故預處理時間選擇15min。
2.2 磷化鋁處置殘渣與聚合氯化鋁去除COD的對比
將廢水進行簡單離心15min后過濾。取過濾廢水300g，根據表2加入聚鋁和磷化鋁處置殘渣;充分攪拌，并加入1%PAM1g，攪拌15min，靜置20min;過濾后檢測廢水的COD含量，結果見表2。
由表2可知，隨著聚鋁加入量的增加，廢水COD去除率隨之增加。當聚鋁加入量為15g時，體系COD去除率達53%，隨后加大磷化鋁殘渣用量COD去除率基本不變。同時，隨著磷化鋁處置殘渣加入量的增加，廢水COD去除率隨之增加。當磷化鋁處置殘渣加入量為30g時，體系COD去除率達56%(其COD去除率相當于加入15g的聚鋁)，隨后加大聚鋁用量COD去除率基本不變。當同時加入聚鋁和磷化鋁處置殘渣時，COD去除率僅達60%，略大于單獨加入聚鋁和磷化鋁處置殘渣(4%)。可見，磷化鋁處置殘渣可以替代聚鋁，但是由于磷化鋁處置殘渣中含有大量氫氧化鈣，使得處置后廢水體系pH值略大。
2.3 liu suan ya tie與雙氧水質量比對COD去除效果的影響
將廢水進行簡單離心15min后過濾。取過濾廢水300g，根據表3加入芬頓試劑;充分攪拌，反應120min，并加入1%PAM2g，靜置20min;過濾后檢測廢水的COD含量，結果見表3。
由表3看出，芬頓試劑配比對COD去除有顯著的影響，當雙氧水質量不變，增加liu suan ya tie的添加量時COD去除降低后不變;當liu suan ya tie質量不變，增加雙氧水的添加量時COD去除率隨之升高;當liu suan ya tie與雙氧水質量比達到1：2時，COD去除率最高，往后幾乎不變。故選擇liu suan ya tie與雙氧水質量比為1：2。
2.4 芬頓試劑在不同pH值下對COD去除效果的影響
將廢水進行簡單離心15min后過濾。取過濾工業廢水300g，利用生石灰、硫酸調節體系pH值分別為1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，并分別加入芬頓試劑;充分攪拌，反應120min，并加入1%PAM2g，靜置20min;過濾后檢測廢水的COD含量，結果如圖2所示。
由圖2看出，pH值對芬頓試劑去除COD的影響顯著。首先，隨著pH值的升高，COD去除率也隨之增加，當pH值升高至3~4時，COD去除率最高;之后隨著pH值升高，COD去除率開始降低。同理，出水COD濃度首先也隨著pH值的升高而降低，當pH值升至3~4時，COD出水濃度zui 低;之后隨著pH值的升高，出水COD濃度開始升高。故選擇芬頓氧化最佳pH值為3~4。
2.5 芬頓試劑加入量對COD去除效果的影響
將廢水進行簡單離心15min后過濾。取過濾廢水300g，利用硫酸調節體系pH值為3~4，分別加入芬頓試劑(liu suan ya tie和雙氧水質量比=1：2)5，10，15，20，25，30，35，40g;充分攪拌反應120min，加入磷化鋁處置殘渣30g，并加入1%PAM3g，充分攪拌靜置20min;過濾后檢測廢水的COD含量，結果如圖3所示。
由圖3看出，芬頓試劑加入量對體系COD去除影響顯著，隨著芬頓試劑加入量的增加，COD去除率也隨之增加;當芬頓試劑加入量為15g時，COD去除率達到最大;之后，隨著芬頓試劑量的增加，COD去除率基本不變。故芬頓試劑添加量選擇為廢水量的5%~10%。
2.6 氧化時間對COD去除效果的影響
將廢水進行簡單離心15min后過濾。取過濾廢水300g，利用硫酸調節體系pH值為3~4，加入芬頓試劑(liu suan ya tie和雙氧水質量比=1：2)15g;充分攪拌反應30，60，90，120，150，180，210，240min，加入磷化鋁處置殘渣30g，并加入1%PAM3g，充分攪拌靜置20min，過濾后檢測廢水的COD含量。
由圖4看出，芬頓試劑氧化時間對COD去除影響顯著，隨著氧化時間的增加，COD去除率也隨之增加;當氧化時間到達120min時，COD去除率最高;之后，隨著氧化時間的增加，COD去除率基本不變。故芬頓試劑氧化時間為120min。
3、結論
通過離心預處理，芬頓試劑氧化，再結合磷化鋁處置殘渣中廉價氫氧化鈣、qing yang hua lv的利用，在特定條件下可以實現工業廢水中COD的去除。此方法不僅節約成本，還達到以廢治廢的目的。
1)在含COD廢水體系中磷化鋁處置殘渣基本能代替聚鋁的使用，磷化鋁處置殘渣加入量為廢水量的10%，而聚鋁加入只需為廢水量的5%。但磷化鋁處置殘渣中含有大量氫氧化鈣，加入后廢水體系可以少加或者不加石灰，將pH值從3~4調制為7~8，而只加入聚鋁時需要再添加石灰進行調節pH值。
2)含COD廢水經離心15min預處理后過濾，在pH為3~4，芬頓試劑(liu suan ya tie質量：雙氧水質量=1：2)加入量為5%~10%，氧化時間120min，磷化鋁處置殘渣加入量為10%~15%，0.1%PAM加入量為1%~2%的條件下，廢水中COD從1380mg/L降至165.6mg/L，COD去除率達88%。處理后的廢水中COD含量小于GB8978-1996《污水綜合排放標準》中COD(200mg/L)的二級排放標準。
3)芬頓試劑在處理含COD廢水的過程中，產生的二價鐵或在反應后端產生的三價鐵，都能與氫氧化物反應生成絡合物，這些絡合物具有絮凝、沉淀的功能。芬頓試劑在處理工業廢水過程中，不僅作為氧化劑，也發揮出一定的絮凝沉淀作用。
