近年来，国内外对于含盐废水处理的工程技术研究和应用已经发展到了分质处理同时实现液体零排放的阶段，在实现废水零排放、回收废水资源的同时，力争达到废水中盐的分离并实现资源化利用。由于含盐废水水质区别及业主对废水处理程度、技术经济性要求的不同，其工艺路线存在一定的差异。预处理和减量化技术已有成熟技术可直接应用，但分盐零排放技术应用及工艺路线，尚有可探讨和进一步优化的空间。分盐零排放的设计，必须针对其水质及特征污染物开展详尽的设计甚至需要开展中试研究。项目工艺设计还必须考虑盐分离实际效果、结晶盐纯度、技术经济性、运行可靠性、最终母液减量化处理等关键因素，这些对于工艺设计的科学合理性尤为重要。然而，无论采用何种工艺，都会采用膜处理技术、冷冻、结晶技术的耦合集成，这些技术都与含盐废水COD去除有关，它关系到膜的污染、蒸发效率、结晶盐品质等诸多关键点。因此，含盐废水COD的去除是液体零排放的关键技术之一，采用何种COD去除技术需要针对不同的含盐废水进行实验和筛选，最终优选出合适的技术方法和科学的工艺节点位置。

1、实验原理

双氧水与亚铁离子的结合即为Fenton试剂。Fenton法采用Fe2+/H2O2体系来氧化多种有机物，之所以具有很强的氧化能力，是因为其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被亚铁离子催化分解生成羟基自由基(•OH)，并引发更多的其他自由基反应，其中Fe2+离子主要是作为同质催化剂，而H2O2则起氧化作用。Fenton试剂具有极强的氧化能力，特别适用于某些难生物降解的或对生物有毒性的工业废水的处理，其反应机理如下：

以上反应链产生的羟基自由基具有如下重要性质：

(1)羟基自由基(•OH)是一种很强的氧化剂，其氧化电极电位(E)为2.80V，在已知的氧化剂氧化电位中仅次于F2。

(2)它具有较高的电负性或电子亲和能(569.3kJ)，容易进攻高电子云密度点，羟基自由基(•OH)的进攻具有一定的选择性；

(3)羟基自由基(•OH)具有加成作用，当有碳碳双键存在时，除非被进攻的分子具有高度活泼的碳氢键，否则将发生加成反应。

综上所述，Fenton法处理有机物的实质就是羟基自由基与有机物发生反应。国内外对Fenton法氧化技术进行了大量的废水处理实验，实验表明：(1)反应启动快，反应在酸性条件下，常温常压；(2)不需要设计复杂的反应系统，设备简单。

2、水样来源

实验用水来自宁夏宁东某含盐废水处理项目冷冻母液。实验选取的工艺节点为冷冻环节浓缩循环母液上清液，该水样特点为COD含量高，盐分高。

3、实验计划

影响实验的因素包括：温度、pH、双氧水投加量、硫酸亚铁投加量、搅拌反应时间，如表1。选择L16-45正交表开展实验。

4、实验材料

实验材料见表2，实验设备见图1。

5、实验结果

5.1 双氧水投加量影响

如图2双氧水(30%)的投加量并非越多越好，投加量在5~9mL时COD去除率变化不大，介于7.7~8%之间；随着投加量的进一步增加，COD去除率反而下降。

5.2 硫酸亚铁投加量

如图3随着硫酸亚铁投加量增加，COD去除率反而降低，在6g时去除率达到最低，之后上升，因此硫酸亚铁投加量不宜过多。

5.3 pH值的影响

如图4COD的去除率随着pH值增加而逐渐降低，可见fenton反应适宜在较强酸性条件下进行。

5.4 反应时间影响

如图5反应时间对COD去除率并没有明显影响，反应时间并非越长越好；当反应10min后，出现相对较高的去除率。

5.5 温度变化的影响

如图6温度对COD的去除率影响不明显，在35℃其去除率相对较高为7.85%，随着温度继续升高，COD去除率略微下降。

5.6 影响因素大小及最优组合

如图7影响因素大小：pH>双氧水投加量>温度>反应时间>硫酸亚铁投加量；通过均质分析得知，A1-B1-C1-D2-E2为最优组合条件。结合均质分析和极差分析，得出最优方案组合为：C1，A1，B1，D2，E2，即当pH为3，双氧水(30%)投加量10mL，硫酸亚铁投加量5g，反应温度35℃，反应时间10min为最优条件。

6、结论

通过实验研究表明，fenton法去除煤化工含盐废水COD各因素的影响程度大小为：pH>双氧水投加量>温度>反应时间>硫酸亚铁投加量；最优反应条件为：pH值=3，双氧水(30%)投加量10mL，硫酸亚铁投加量5g，反应温度35℃，搅拌反应10min。实验条件下最高去除率仅为10.90%，该技术处理效果不理想，技术可行性差。(来源：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤炭化学工业技术研究院)