全 文 ：榨菜废水是一种高盐高浓度有机废水，其盐度
大约为 2.0%（NaCl），COD 为 3000～6000 mg·L-1，
pH 3～5，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[1]。这些有机物
是易于生物降解的，但由于榨菜废水盐浓度过高，会
对微生物的生长产生抑制[2-3]，而且当盐浓度在 0.5%
～2%变化时，可引起系统的严重失稳[4]。因此，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。
由于 Fenton催化氧化处理技术的反应条件温
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[5-6]，成为目前世界上水处理领域 AOPs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。
本研究采用 Fenton催化氧化处理技术处理榨菜废
水，从 COD去除的情况考察其对处理榨菜废水处理
的可行性，为榨菜废水的处理提供新的方法和数据。
1 试验部分
1.1 药品与仪器
FeSO4·7H2O、H2O2(30%)、K2Cr2O7、FeSO4·7H2O、
Ca (OH)2、MnO2（以上药品均为分析纯）。酸度计
（HI9024，HANNA instruments）、电炉 （可调式 1
kW，北京中兴伟业仪器有限公司）、分析天平
（AR2140）、离心沉淀器（800型，上海手术器械
厂）、500 mL全玻璃回流装置。
1.2 废水水质及保存
废水水样取自重庆涪陵某榨菜厂的排出废水，水
样颜色呈浅黄色，有微弱的刺激性气味，pH约为 4.9，
COD为 2960mg·L-1，Cl-的含量为 9940 g·L-1。其保存
方法是：用浓硫酸调节废水的 pH小于 2.0，再加入一
定量的HgSO4，使废水中HgSO4浓度约为 5.0 g·L-1，置
于冰箱保存（温度保持在 4℃）。
1.3 试验方法
取原水样上清夜 45.0mL于 250.0mL烧杯中，加
入一定量固体 FeSO4·7H2O，用 H2SO4或 NaOH调节
水样的 pH，再加入一定体积的 H2O2（30%），定容至
50.0mL。立即启动磁力搅拌（搅拌速度为 300r·min-1）,
反应一定时间后，立即加入少量MnO2以消除残余
H2O2，使反应停止，再加入少量固体 Ca(OH)2使 Fe(Ⅱ)
和 Fe(Ⅲ)沉淀，离心。
取上清液 5mL或 10mL（根据残留 COD的高低
而有所不同）于 100.0mL容量瓶中，加水稀释至刻度，
取稀释后的溶液 20.0mL按重铬酸钾法（GB11914-89）
测定COD。
Fenton氧化去除榨菜生产废水 COD
封享华，朱明雄，文良琴，丁世敏
（长江师范学院化学及环境科学系，重庆 408100）
摘 要：研究了 Fenton氧化处理技术对榨菜废水 COD去除的可行性，考察了反应时间、初始 pH、初始 Fe(II)浓度及
H2O2用量等因素对榨菜生产废水 COD去除率的影响。结果表明，Fenton氧化技术可以有效实现对榨菜废水 COD
的去除，其最佳条件是：反应时间为 120.0 min，反应初始 pH为 3.0，c0(Fe(II))=50.0 mmol·L-1，c0(H2O2)= 16.7 mg·L-1，
在此条件下，榨菜废水 COD去除率可达 76.0%；当 H2O2投加总量不变时，改变过氧化氢的投加方式，去除率随着投
加次数的增多而增大，四次投加时，COD的去除率达到 82.2%。
关键词：榨菜废水；Fenton；COD
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1000-3700(2008)12-068-03
收稿日期：2008-04-02
基金项目：教育部春晖计划项目（z2005-1-55005）；重庆市教委科研项目（KJ061303）
作者简介：封享华（1965-），男，副教授，主要从事环境化学教学与研究；E-mail：coo5555@126.com。
第 34卷 第 12期
2008 年 12 月
水处理技术
TECHNOLOGYOF WATER TREATMENT
Vol.34 No.12
Dec.,200868
2 结果与讨论
2.1 反应时间对 COD去除率的影响
由图 1可见，在 c0(Fe(II))=48.0 mg·L-1、c0(H2O2)
=2.5mL、pH=3.0时，随着反应时间的延长，榨菜生产
废水的 COD去除率逐渐升高。120 min时，COD的
去除率达到最大值。但在 120 min以后，随时间的延
长 COD的去除率却呈逐渐下降趋势。这一现象与
试验的测定方法有关，重铬酸盐法测定 COD时，有
机物中的苯环或吡啶环不能被重铬酸钾所氧化，图
中在出现峰值前·OH主要与脂肪族有机物或芳香
化合物的侧链发生反应，其后，废水中的有机物芳环
也被·OH 打破，进而被 K2Cr2O7所氧化，使出水
COD增大，COD去除率降低。
2.2 初始 pH对 COD去除率的影响
由图 2可见，在 c0(Fe(II))=48.0 mg·L-1、c0(H2O2)
=2.5mL、时间 120.0 min时，若 pH小于 3.0，榨菜废
水的 COD去除率随着 pH增大而逐步提高。pH大
于 3.0时，COD去除率却随着 pH增大而逐步降低。
因此，pH 过低或过高都不利于·OH 的产生。当
pH=3.0时，COD的去除率最高。
当 pH小于 3.0时，溶液中的 H+浓度过高，反应
Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+将受到抑制，不利于 Fe(Ⅲ)
还原为 Fe(Ⅱ)，催化反应受阻[7]，从而影响试剂的氧
化能力。当 pH大于 3.0时，pH过高不仅抑制了·OH
产生（Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-），而且使溶液中
Fe(Ⅱ)以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力[8-9]。
2.3 H2O2投加量及投加方式对 COD去除率的影响
2.3.1 H2O2用量（投加量）对 COD去除率的影响
如图 3所示，c0(Fe(II))=50.0 mg·L-1、时间为 120.0
min、pH=3.0时，当 H2O2的用量由 1.5 mL增至 2.5
mL时，随着其用量的增大，榨菜废水的 COD去除
率逐渐升高；但 H2O2的投加量从 2.5 mL增加到 4.0
mL时，COD去除率反而逐渐降低；在 H2O2的用量
为 2.5 mL（H2O2浓度量为 16.7 mg·L-1）时，COD去
除率达到最大值（70.0%）。
在 H2O2的浓度较低时，随着 H2O2的用量的增
加，产生的·OH量增加 （Fe2++H2O2→Fe3++·OH +
OH-），使榨菜生产废水的 COD 去除率提高。当
H2O2用量超过 2.5 mL时，随着 H2O2用量的增加，高
浓度的 H2O2对·OH的清除作用增大（H2O2+·OH→
H2O+HO2·），而且由高浓度的 H2O2分解产生的高
浓度·OH也会将 Fe(Ⅱ)迅速氧化为 Fe(Ⅲ)（·OH +
Fe2+→Fe3++ OH-），这样既减小了·OH的利用率，又抑
制了 Fenton反应的发生[10]，使 COD的去除率降低。
2.3.2 H2O2的投加方式（投加次数）对 COD去除
率的影响
在保持 H2O2投加总量（2.5 mL） 不变的情况
下，H2O2投加方式分为一次投入（0 min）、二次投入
（0 min、60 min）、四次投入（0、30、60、90 min），多
次投入时，投量是 2.5 mL的均值。在 c0(Fe(II))=48.0
mg·L-1、时间 120.0 min、pH=3.0时，试验结果如图 4
所示，H2O2投加次数越多，COD去除率越高，四次投
加时，COD的去除率达到了 82.2%。
投加次数越多，反应过程中 H2O2浓度的均匀化
程度越高（一次投加时，反应过程中 H2O2浓度是逐
渐减小的），既降低了 H2O2浓度过高所带来的副作
1 .5 2 .0 2 .5 3.0 3 .5 4 .0
60
62
64
66
68
70
CO
D




 %
H O  mL
图 3 H2O2投加量对 COD去除率的影响
Fig.3 Effect of H2O2 on the removal eficiency of COD
30 60 90 1 20 1 50
5 6
5 8
6 0
6 2
6 4
6 6
6 8
7 0



 m in




%
图 1 反应时间对 COD去除率的影响
Fig.1 Efect of reaction time on the removal eficiency of COD
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
55.0
57.5
60.0
62.5
65.0
67.5
70.0


CO
D




 %
pH
图 2 废水 pH对 COD去除率的影响
Fig.2 Efect of pH on the removal eficiency of COD
封享华等，Fenton氧化去除榨菜生产废水 COD 69
用（情形同 2.3.1），也改变了由于 H2O2浓度过低所
造成的 Fenton反应速率过缓的情形，所以，H2O2投
加次数越多，COD去除率越高。
2.4 Fe(Ⅱ)用量对 COD去除率的影响
如图 5 所示，c0(H2O2)=16.7 mg·L-1、时间 120.0
min，pH=3.0时，随着 Fe(Ⅱ)用量的增加，废水 COD
的去除率先增大，而后呈下降趋势，Fe(Ⅱ)的最佳用
量为 50.0 mmol·L-1，COD去除率为 76.0%。
在其他条件不变的情况下，Fenton 反应（Fe2++
H2O2→ Fe 3+ + OH-+·OH）速率会随着 Fe(Ⅱ)浓度的
增加而增大，·OH的生成量也增大，因此，在 Fe(Ⅱ)浓
度从 9.3 mmol·L-1 上升到 50.0 mmol·L-1 时，废水
COD去除率逐渐上升。但当 Fe (Ⅱ) 的投加量超过
50.0 mmol·L-1时，高浓度 Fe2+对高浓度·OH的清除
作用（Fe2++·OH→ Fe 3++OH-）加强，使·OH利用率降
低，COD去除率降低。
3 结 论
Fenton 氧化技术可以有效的实现对榨菜废水
COD的去除，其最佳条件为：反应时间 120.0 min，反
应初始 pH为 3.0，c0(Fe(II))=50.0 mmol·L-1，c0(H2O2)
= 16.7 mg·L-1，在此条件下，榨菜废水 COD去除率
可达 76.0%。当 H2O2投加总量不变时，改变过氧化
氢的投加方式，COD去除率随投加次数的增多而增
大，四次投加时，COD的去除率达到了 82.2%。
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1 2 3 4
70.0
72.5
75.0
77.5
80.0
82.5
85.0
H


O

CO
D



%
图 4 H2O2（投加方式）对 COD去除率的影响
Fig.4 Effect of quantum on H2O2 in different addition way
10 20 30 4 0 50 6 0 7 0 8 0
55
60
65
70
75
80


Fe(II)/m m ol L
CO
D




 %
图 5 Fe(Ⅱ)对 COD去除率的影响
Fig.5 Effect of Fe(Ⅱ) on the removal eficiency of COD
TREATMENT OF MUSTARD PRODUCTIONWASTEWATER BY FENTON OXIDIZATION METHOD
FENG Xiang-hua, ZHU Ming-xiong, WEN Liang-qin, DING Shi-min
（Department of Chemistry& Environmental Sciences, Yangtze Normal University, Chongqing 408100, China ）
Abstract: The Fenton processing technology for mustard COD removal feasibility test of reaction time, pH value, initial Fe (II) concentration and the
amount of hydrogen peroxide on mustard production of COD was studied. The results showed that Fenton technology can be effective in achieving the
mustard COD removal, the best conditions are : reaction time of 120.0 min, the initial reaction pH 3.0, c0(Fe (II))= 50.0 mmol·L-1, c0(H2O2) = 16.7 mg·L-1, in
these conditions, mustard COD was up 76.0%; When hydrogen peroxide dosing total unchanged, hydrogen peroxide to change the dosage, dosage re-
moval with the increase in the number increases to four dosage, COD removal rate reached 82.2%.
Keywords： mustard tuber waste water; Fenton; COD
水处理技术 第 34卷 第 12期70