在制備城市煤氣和化工原料氣的過程中，會產生大量含酚廢水，廢水水質非常復雜，酚濃度高，且酚種類繁多，既有單元酚（苯酚、甲酚，二甲酚，乙酚等），又有二元酚，三元酚，廢水還含有氨、氰化氫，硫化氫和二氧化碳等，水質呈中偏堿性；酚類是原型質毒物，對一切生物個體都有毒害作用，含量極低仍會導致慢性中毒，濃度高于1mg/L時可直接導致生物的死亡，嚴重危害生態和環境；此外廢水中還含有脂肪酸、酮類和胺類等有機物、酸性氣體、焦油、粉煤灰等，廢水COD值高，且難以生物降解。

由于煤化工企業在生產過程中會產生大量的有毒有害且難生物降解的工業廢水，其引起的環境污染問題已成為制約煤化工產業發展的瓶頸。所以，通過技術手段降低煤化工廢水處理難度，實現廢水達標排放，顯得尤為重要。

一、實驗部分

1.實驗儀器。

分管光度計、PH計、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、天平等。

2.實驗試劑。

氫氧化鈉溶液、濃硫酸、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、30%過氧化氫溶液、七水硫酸亞鐵溶液、蒸餾水等。

3.實驗方法。

（1）混凝法。

混凝是水處理的一個重要方法，可應用于各種工業廢水（如造紙、煤炭、鋼鐵、紡織等工業廢水）的處理，包括預處理、中間處理或最終處理。混凝不僅可以去除廢水中的懸浮物和膠體物質，而且可以進行除油和脫色。煤化工廢水中的難降解有機物多呈膠體或懸浮態，因此可以采用混凝沉淀法進行處理。常用的混凝劑有聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、鐵鹽類混凝劑以及其他復合混凝劑等。本論文討論聚合氯化鋁（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）對煤化工廢水COD降解效果的影響。

（2）芬頓氧化。

芬頓氧化法是在酸性條件下，H2O2在Fe2+存在下生成強氧化能力的羥基自由基·OH，并引發更多的其他活性氧，以實現對有機物的降解,其氧化過程為鏈式反應，當PH足夠低時，在Fe2+的催化作用下過氧化氫就會分解產生·OH。其中以·OH產生為鏈的開始，而其他活性氧和反應中間體構成了鏈的節點，各活性氧被消耗，反應鏈終止。其反應機理較為復雜,這些活性氧僅供有機分子并使其礦化為CO2和H2O等無機物，從而使Fenton氧化法成為重要的高級氧化技術之一。

二、實驗參數及過程

1.檢測原水水質，部分指標詳見表2-1

2.實驗藥劑配置及準備

3.實驗步驟

（1）實驗一：PAC濃度對COD去除效果的影響

取100ml原水，在上表實驗條件下進行實驗，檢測反應后COD含量。

（2）實驗二：Fe2+與H2O2摩爾比對COD去除效果的影響

取100ml原水，在上表實驗條件下進行實驗，檢測反應后COD含量。

（3）實驗三：PAM濃度對COD去除效果的影響

取100ml原水，在上表實驗條件下進行實驗，觀察反應后上清液澄清情況。

三、結果與討論

1.PAC濃度對COD去除效果的影響。

PAC濃度對COD去除效果的影響詳見圖1。由圖1可見：隨著PAC加入濃度的增加，COD的去除效果越好，但當PAC投加濃度超過300mg/L時，COD去除效果與前組相比，降低的較不明顯。因此PAC適宜投加量為300mg/L。

2.Fe2+與H2O2摩爾比對COD去除效果的影響。

Fe2+與H2O2摩爾比對COD去除效果的影響詳見圖2。由圖2可見：芬頓試劑對COD去除有明顯效果。隨著Fe2+與H2O2摩爾比的增加，COD的去除效果越好，但在4號和5號條件下，COD濃度無明顯差異，因此Fe2+與H2O2摩爾比按照4號組別（即Fe2+與H2O2摩爾比為1:4.5）時效果最好。

3.PAM濃度對COD去除效果的影響

PAM濃度對COD去除效果的影響詳見圖3。由圖3可見：投加PAM可降解部分COD，且當PAM投加濃度超過10mg/L時，對COD去除效果不明顯，因此確定PAM適宜投加量為10mg/L。

五、結論

對于本次實驗，最佳工藝條件為PAC投加濃度300mg/L，Fe2+與H2O2摩爾比為1:4.5，PAM投加濃度10mg/L。在此條件下，COD的去除率可達78.9%。