次氯酸钠—铁碳微电解联用处理炼油厂RO浓水实验研究
摘要： 文章提出了采用次氯酸钠-铁碳微电解联用技术处理炼油厂RO浓水，通过正交实验法设计实验方案，得到了最佳实验条件，在次氯酸钠投加入量为440mg/L，氧化时间为40min，铁碳微电解pH值为4。此条件下废水CODCr由132.6mg/L降到46.35mg/L，去除率可以达到65%，实现了达标排放。
Abstract： This article proposes to use sodium hypochlorite-iron-carbon micro-electrolysis technology for refinery RO thick water treatment. The experiment scheme is designed through orthogonal experiment method and the optional experimental condition is obtained： the dosage of sodium hypochlorite is 440mg/L， oxidation time is 40 min， and iron-carbon micro-electrolysis pH value is 4. Under this condition， the waste water CODCr density will be reduced from 132.6mg/L to 46.35mg/L. The removal rate can reach 65%， which meets the standard charge.
关键词： 炼油厂RO浓水；铁碳微电解；正交试验
Key words： refinery RO thick water；iron-carbon micro-electrolysis；orthogonal experiment
中图分类号：X742 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）11-0098-03
0 引言
近年来随着反渗透膜质量的提高和价格的不断降低，反渗透应用的发展速度很快，已广泛应用于石油、化工、热电等领域。利用反渗透进行水处理的同时，进水中的污染物被高度浓缩而产生浓水[1]。反渗透浓水中含有大量的溶解性有机物（DOM）和总溶解性固体（TDS）等污染物，由于其含有大量溶解性盐等污染物，可生化性较差，常规废水处理方法很难实现达标排放。目前国内外常用的浓水处置方法有：地面排放、深井注射[2]、喷灌和蒸发塘[3]等，这些技术都不能从根本上解决污染物无害化问题。
次氯酸钠在氧化分解污染物的同时可以很好地去除色度，操作简单，较为经济。铁碳微电解的工作原理基于电化学、氧化—还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用进行处理，可以有效地去除水中的溶解性有机物和金属等离子[4]。通过两种氧化方法的结合，使RO浓水中的污染物得到充分分解，达到排放标准要求。本文以某炼油厂炼油废水生化处理后RO浓水为研究对象，采用次氯酸钠氧化与铁碳微电解联用技术对炼油厂RO浓水进行处理，采用正交实验法设计实验，研究不同因素对实验结果的影响。
1 实验部分
1.1 实验内容 以CODCr去除率为指标，以次氯酸钠投加量、氧化反应时间、铁碳微电解反应pH为实验因素设计正交实验方案，确定各影响因素的最佳实验条件，得出最优条件组合。研究内容如下：
①次氯酸钠投加量分别为：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mL/100mL水样；②氧化时间分别为：20、40、60、80、100min；③铁碳微电解反应pH值分别为：3、4、5、6、7；④根据正交实验结果确定最优条件，并对最优条件进行验证，最终确定最佳处理效果下的条件。
1.2 实验仪器及指标表征测定方法
1.2.1 实验仪器
①COD加热消解仪（DRB200美国哈希）。
②六联电动搅拌器（JJ-4）。
③小型曝气装置。
④便携式pH计（HQD30美国哈希）。
1.2.2 指标表征与分析方法
①COD采用快速密闭催化消解分析法[5]。
②正交实验结果采用极差法分析。
1.3 实验方法
根据次氯酸钠氧化和铁碳微电解的原理，对次氯酸钠氧化和铁碳微电解主要影响因素设计正交实验。
氧化剂加入量（A）、氧化时间（B）、铁碳微电解pH值（C）等3个实验因素，每种因素考虑5个不同水平设计正交实验方案进行实验。详细步骤如下：
①取150mL水样于250mL的烧杯中，调pH值至5；
②加入一定量的次氯酸钠氧化剂，在电动搅拌器下搅拌一定时间；
③测得氧化后废水的pH值，并将pH值调至后续铁碳所需值；
④将曝气头放置到250mL烧杯底部中央位置，然后加入一定量的铁碳于烧杯中，用氧化后的废水润洗铁碳倒掉；
⑤将次氯酸钠氧化后的废水倒入烧杯中，曝气30min进行铁碳微电解；
⑥停止曝气后将水样转移到干净的烧杯中；
⑦用氢氧化钠调节pH到8左右；
⑧加入适量PAC反应约1min，再加入磁粉反应1分钟，最后加入助凝剂PAM 3滴，缓慢搅拌约1min，静置沉淀，取上清液测CODCr。
2 结果与讨论
极差法分析正交实验结果与讨论：采用极差分析法对表1数据进行分析：水平i的四次实验去除率之和为Ki；对Ki取平均值；计算偏差R，即平均值最大值与最小值的差。
三个影响因素对实验结果影响程度R值越大，该因素对处理结果的影响就越大，反之则影响越小。从表中分析结果可知：本实验中次氯酸钠投加量对实验结果影响最大；其次是铁碳微电解pH值；氧化时间影响最小。