摘要：为了提升机械加工乳化液废水处理效果，通过实验分析的方式，设计了一种基于Fenton技术的机械加工乳化液废水处理工艺。首先，根据实验需求，设计出相应的实验方案，包括实验试剂与设备的选择，实验操作方法的确定。然后以此为基础，分别实验分析了不同pH值、H2O2与Fe2+添加摩尔比、H2O2添加量、反应温度、反应时间、K2S2O8添加量条件下的机械加工乳化液废水的处理效果，进而确定出最佳的Fenton处理工艺参数。通过实验分析可知，Fenton处理工艺的最佳参数为：废水pH值为3.0，H2O2与Fe2+添加摩尔比为3.0，H2O2添加量为30 mL/L，K2S2O8添加量为4.0 g/L，反应温度为60℃,反应时间为60 min，该条件下，乳化液废水中COD去除率达到85%左右，浊度去除率达到70%左右，可将该工艺参数推广到现代机械加工乳化液废水处理工作当中。

　　关键词：Fenton技术；乳化液废水；COD；实验分析

　　0引言

　　经济的迅猛增长推动了机械加工领域的发展，使得机械加工规模越来越大，不仅为社会发展及人类生活提供支持，同时还会产生更多的乳化液废水，对自然环境造成较大破坏。所以，机械加工企业应采取科学、合理的方式对乳化液废水进行处理。以往阶段，机械加工企业通常利用生物法、化学法、物理法等方式对乳化液废水予以处理，在一定程度上降低了乳化液废水对自然环境的破坏。但近年来，随着社会各界环保理念的提高，我国对机械加工乳化液废水处理提出了更高的要求，导致传统处理方法已经不能满足当前处理要求。针对这一情况，本文介绍了一种基于Fenton技术的机械加工乳化液废水处理方法，以进一步提升乳化液废水中COD去除率，对加强环境保护效果具有重要意义。

　　1实验设计

　　1.1实验用水制备

　　研究中，选择初步处理后的乳化液废水作为样品，水样pH值在8.0～9.0范围内，COD值约为7 000 mg/L，浊度约为800 NTU，含油量约为600 mg/L，颜色呈浅黄色，含有少量悬浮杂质，并存在难闻气味。

　　1.2实验试剂

　　针对实验需求，选择相应的实验试剂，主要包括：浓硫酸，用于水样pH值的调节，99.99%，默克生命科学技术有限公司；过硫酸钾，作为实验中的分解剂，分析纯，华威生物科技有限公司；氢氧化钠，用于调节废水的pH值，分析纯，鹏彩精细化工有限公司；七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），作为实验中的还原剂，分析纯，海之清环保科技有限公司；30%过氧化氢，作为实验中的漂白剂，分析纯，懋康生物科技有限公司。

　　1.3实验设备

　　针对实验需求，选择相应的实验设备，主要包括：紫外可见分光光度计，用于废水浊度的检测，型号759S，棱光技术有限公司；COD消解仪，用于废水中COD值的检测，型号HX-X28，霍尔德电子科技有限公司；pH仪，用于废水pH值的检测，型号AB33PH-F，奥豪斯国际贸易有限公司；电热恒温水浴锅，用于对废水水浴处理，型号HWS-24，一恒科学仪器有限公司。

　　1.4实验操作方法

　　对乳化液废水初步处理后，根据实验方案调节pH值，并分别添加适量的FeSO4·7H2O、H2O2与K2S2O8等，搅拌均匀后，将溶液放置到水浴锅内，通过一段时间处理后，添加适量的NaOH，将废水pH值控制在8.0～9.0范围内，静置3h后，去除上层液，并对废水COD与浊度进行检测，最后利用检测结果计算出COD去除率[1]。

　　2结果分析

　　2.1 pH值

　　根据实验需求，5种不同废水pH值，其他实验条件保持不变，即：H2O2与Fe2+添加摩尔比[n（H2O2）/n（Fe2+）]设置为3∶1，H2O2添加量设置成60 mL/L，反应温度设置成50℃,反应时间设置成80 min，K2S2O8添加量设置成5.0 g/L，然后以此实验分析了不同pH值对废水处理效果的影响，得到如图1所示结果。由图1可知，随着废水pH值的不断提高，分水中COD与浊度去除率均呈先增大再减小的趋势，其中，当废水pH值达到3.0时，废水中COD与浊度去除率最高，分别达到了65%与80%左右，之后COD与浊度的去除率均明显下降。这是因为，废水pH较低时，溶液中的H+浓度较高，其与OH-接触后形成H2O，同时还会对Fe2+进行氧化，使得废水处理效率较高。而当pH值超过7.0后，Fe2+与OH-直接反应呈沉淀物，使溶液中的H+与OH-大量减少，从而抑制污染物去除效率[2]。由此表明，通过Fenton技术对机械加工乳化液废水深度处理时，废水pH值的最佳条件为3.0。

　　2.2 H2O2与Fe2+添加摩尔比

　　根据实验需求，5种不同n（H2O2）/n（Fe2+）方案，其他实验条件保持不变，即：废水pH值设置为3.0，H2O2添加量设置成60 mL/L，反应温度设置为50℃,反应时间设置为80 min，K2S2O8添加量设置为5.0 g/L，然后以此实验分析了不同n（H2O2）/n（Fe2+）对废水处理效果的影响，得到如图2所示结果。由图2可知，随着n（H2O2）/n（Fe2+）的增加，污水中COD与浊度去除率均呈先增大再减小的趋势，其中，当n（H2O2）/n（Fe2+）为3:1时，COD与浊度去除率最高，分别达到了80%与66%左右，之后COD与浊度的去除率均明显下降。这是因为，Fe2+是污水处理中主要的还原离子，当n（H2O2）/n（Fe2+）较小时，溶液中的Fe2+含量较小，无法完全对溶液中的污染物进行催化，从而导致COD与浊度去除率并不是很高。而当n（H2O2）/n（Fe2+）较高时，溶液中Fe2+的含量较高，远超过溶液催化的需求量，其中，一部分用于污染物的分解，还有一部分则与OH-反应，降低溶液中OH-的浓度，从而在一定程度上抑制COD与浊度的去除效果[3]。由此表明，通过Fenton技术对机械加工乳化液废水深度处理时，n（H2O2）/n（Fe2+）的最佳条件为3:1。

　　2.3 H2O2添加量

　　根据实验需求，5种不同H2O2添加量方案，其他实验条件保持不变，即：废水pH值设置成3.0，n（H2O2）/n（Fe2+）设置成3:1，反应温度设置成50℃,反应时间设置成80 min，K2S2O8添加量设置成5.0 g/L，然后以此实验分析了不同H2O2添加量对废水处理效果的影响，得到如图3所示结果。由图3可知，随着H2O2添加量的不断增加，废水中COD与浊度去除率均呈先增大再减小的趋势，其中，当H2O2添加量为30mL/L时，COD与浊度去除率最高，分别达到了79%与65%左右，然后COD与浊度去除率均明显下降。这是因为，H2O2添加量超过30 mL/L后，导致溶液中的H2O2超标，而H2O2具有强氧化性，会将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，降低Fe2+的催化功能，从而抑制污染物的去除效果[4]。由此表明，通过Fenton技术对机械加工乳化液废水深度处理时，H2O2添加量的最佳条件为30mL/L。

　　2.4反应温度

　　根据实验需求，5种不同反应温度方案，其他实验条件保持不变，即：废水pH值设置成3.0，n（H2O2）/n（Fe2+）设置成3:1，H2O2添加量为30 mL/L，反应时间设置成80 min，K2S2O8添加量设置成5.0 g/L，然后以此实验分析了不同反应温度对废水处理效果的影响，得到如图4所示结果。由图4可知，随着反应温度的不断增加，废水中COD与浊度去除率均呈先增大再减小的趋势，其中，当温度为60℃时，COD与浊度去除率最高，分别达到了79%与65%左右，然后COD与浊度去除率均明显下降。这是因为，在高温条件下，H2O2会被分解成H2O与O2，降低了溶液中的OH-浓度[5]。由此表明，通过Fenton技术对机械加工乳化液废水深度处理时，反应温度的最佳条件为60℃。

　　2.5反应时间

　　根据实验需求，5种不同反应时间方案，其他实验条件保持不变，即：废水pH值设置成3.0，n（H2O2）/n（Fe2+）设置成3:1，H2O2添加量为30 mL/L，反应温度设置成60℃,K2S2O8添加量设置成5.0 g/L，然后以此实验分析了不同反应时间对废水处理效果的影响，得到如图5所示结果。由图5可知，随着反应时间的不断增加，废水中COD与浊度去除率均呈逐渐提高的趋势，其中，当反应时间超过60 min时，COD与浊度去除率分别达到了77%与64%左右，后续虽然也略有增加，但增加幅度并不是很大，基本可以忽略不计。由此表明，通过Fenton技术对机械加工乳化液废水深度处理时，反应时间的最佳条件为60 min。

　　2.6 K2S2O8添加量

　　根据实验需求，5种不同K2S2O8添加量方案，其他实验条件保持不变，即：废水pH值设置成3.0，n（H2O2）/n（Fe2+）设置成3:1，H2O2添加量为30 mL/L，反应温度设置成60℃,反应时间设置成60 min，然后以此实验分析了不同K2S2O8添加量对废水处理效果的影响，得到如图6所示结果。由图6可知，添加K2S2O8，但未添加Fenton试剂时，COD去除率很低，且随着K2S2O8添加量的增加，COD去除率整体上略有下降，表明只添加K2S2O8对乳化液废水处理效果并不是很好。而同时添加K2S2O8与Fenton试剂后，随着K2S2O8添加量的不断提升，COD与浊度均呈提高再减少的趋势，K2S2O8添加量为4 g/L时，COD与浊度去除率最高，分别达到了85%与70%左右，然后COD与浊度去除率均明显下降。这是因为，K2S2O8添加量较少时，K2S2O8分解出的SO42-较少，远低于污水处理要求；而当K2S2O8过量后，剩余的S2O82-会对K2S2O8的分解进行抑制，降低溶液中SO42-的浓度，从而抑制污染物的去除[6]。由此表明，通过Fenton技术对机械加工乳化液废水深度处理时，K2S2O8添加量的最佳条件为4 g/L。

　　3结论

　　Fenton技术是一种良好的机械加工乳化液污水深度处理方法，有利于降低污水中COD值与浊度，其中，当废水pH值为3.0，H2O2与Fe2+添加摩尔比为3.0，H2O2添加量为30 mL/L，K2S2O8添加量为4.0 g/L，反应温度为60℃,反应时间为60 min，该条件下，乳化液废水中COD去除率达到85%左右，浊度去除率达到70%左右。

　　参考文献

　　[1]余敏，蒋莎莎，王骏.基于混凝-Fenton-A/O联合工艺的环氧树脂生产废水处理研究[J].山西化工，2024，44（5）：227-228.

　　[2]陈倩伶，李坤，刘熹，等.上流式多相氧化Fenton技术应用于废水提标改造工程[J].工业水处理，2023，43（8）：172-178.

　　[3]刘宏佳，蒋稳，王磊.IM-Fenton技术深度处理印染废水的试验研究[J].工业安全与环保，2023，49（4）：90-93.

　　[4]杨学磊，刘雅慈.不同石油浓度的最佳Fenton技术修复方案研究[J].低碳世界，2023，13（2）：40-42.

　　[5]程凡，石冬妮，蒋进元，等.密度泛函理论计算在Fenton技术研究中的应用[J].工业水处理，2022，42（2）：27-34.

　　[6]宋成智，张娇，李依，等.Fenton和类Fenton技术处理水中盐酸四环素试验研究[J].工业用水与废水，2021，52（1）：16-21.