1.前言
重庆涪陵是著名的榨菜之乡，每年约有350×104t高盐（NaCl）高浓度有机榨菜废水产生，并直接排入三峡库区，对库区水环境形成了严重的威胁。有报道称：在涪陵区陈家沟流域，上百亩良田10年来被盐水浸泡大幅减产、引用水被污、蔬菜长虫。榨菜废水对环境的污染已成为涪陵区的重要环境问题之一，已引起政府的高度重视。榨菜是由许多不同的化学物质组成的，主要可分为水溶性物质和非水溶性物质两大类，水溶性物质包括糖(蔗糖、果糖、葡萄糖)、果胶、有机酸、多元醇、单宁物质、无机盐、含氮物质(蛋白质、氨基酸)、水溶性维生素等。是组成榨菜的汁液部分[1]。在涪陵，虽然部分榨菜龙头企业利用榨菜废水生产调味液取得成功，榨菜废水综合利用率可达75%，但其综合出水的盐度仍有2.0%（NaCl）左右，CODCr为3000-6000mg/L，pH3-5。生物处理是目前废水处理最常用的方法之一, 但盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制[2-3],而且，当盐浓度有0.5%～2%变化时,可引起系统的严重失稳[4]。为此,高浓度含盐废水的生物处理需要对废水进行稀释,使盐质量分数小于1%。这会造成水资源的浪费,使处理设施庞大、投资增加,运行费用提高。因而，“高盐高浓度有机榨菜废水处理”是重庆市涪陵区榨菜企业的技术难题。由于类Fenton催化氧化处理技术是近2O多年来发展迅速的一种高级氧化技术，该反应产生的大量OH，可以实现对有机物的氧化降解，它能够解决生物处理不能很好解决的问题。类Fenton试剂法的反应条件温和、处理效率高、适用范围广，在处理高浓度、难降解、有毒有害废水方面表现出比其他方法更多的优势，成为目前世界上水处理领域AOP技术中的研究热点。采用此方法处理，能使排放出的废水中COD、色度的去除率大大提高,减少对环境的污染。
近年来，高级氧化技术在难降解有机工业废水处理方面的应用研究十分活跃。高级氧化技术主要包括光化学氧化法及光催化氧化、Fenton试剂和类Fenton试剂法、电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法等。其中，化学氧化法[5]可以分解这些难生物降解的有机物，从而可以提高废水的可生化降解性。而目前，利用类Fenton催化氧化处理技术处理高浓度、难降解、有毒有害废水方面的研究已有不少报道。类Fenton试剂是紫外光、三价铁离子与过氧化氢的组合，常用于废水的高级处理。其主要原理是利用三价铁离子作为过氧化氢的催化剂，在光照条件下，Fe3+与Fe2+构成一个循环，反应过程中产生羟基自由基，可氧化大部分有机物，是一种很有效的废水处理方法。与传统的Fenton试剂相比，COD的去除率明显提高。如杨文忠等人[6]采用紫外光Fenton试剂联合处理硝基苯废水，取得了较好的效果，明显优于单独使用Fenton试剂；雷乐成、何锋[7]的均相Fenton氧化降解苯酚废水的反应机理探讨；弓晓峰、樊华等人[8]用紫外光氧化法深度处理垃圾渗滤液的研究，使其得到进一步的降解和处理；魏宏斌等人[9]用UV/Fenton光催化氧化法处理液晶显示屏清洗废水；何锋、周娜、雷乐成等人[10]采用光助Fenton氧化处理染料废水的实验研究, 为后续废水的生化处理创造了条件；雷乐成[11]的光助Fenton氧化处理PVA退浆废水的研究, 实现了有机物的氧化通过铁的有机络合物内部电子转移,从而对传统的光助Fenton 氧化反应机理提出了质疑。
在众多的深度处理技术中，类Fenton试剂法是一种有效的深度处理方法，可以同时达到去除COD 和脱色的目的,使出水达到国家排放标准。因此，经过前人的大量研究表明，类Fenton试剂法对有机废水的处理具有如下特点：它们受H2O2 、FeCl36H2O、pH值、光照时间的影响。其中，当Fe2 + / H2O2 (摩尔比)= 1∶20，溶液的pH值范围为3-5，且当H2O2分次投加时，COD、色度的去除率最佳，效果最明显[12]。OH的产生量随着H2O2浓度上升而增加，但是当H2O2浓度过高时，它与OH发生反应，会消耗产生的OH，从而降低OH的利用效率[13]。由于在处理榨菜生产废水时，具有其相似的性质，进而，可以用同样的方法来进行处理。但是有关榨菜废水处理的研究极其有限，李哲等[14]研究了榨菜废水水质特性及其对活性污泥沉降性能的影响；周健等[15]进行高盐高氮榨菜废水生物脱氮试验研究。而对于榨菜废水的其它处理研究未见报道。
由于榨菜废水中含有多种有毒有害的难生物降解物质，经过生物处理后，水质往往不能达标。随着对水体的保护要求越来越高，研究切实可行的榨菜废水处理方法也势在必行。因此，本课题拟采用类Fenton催化氧化处理技术处理榨菜废水，从处理效率、处理成本的角度，考查其对处理榨菜废水处理的可行性，以期为榨菜废水的处理提供科学依据，提供一种新的处理方法。
本实验进行了榨菜生产废水类Fenton技术的条件实验。研究中使用的榨菜生产废水，是取自涪陵李渡榨菜集团生产榨菜时经过脱盐后的生化出水，CODcr含量在2500~3500mg/l，pH值4~6，含氯量为9000~12000mg/l。