• 关键词：丙烯腈  生化尾水  Fenton法  响应面法  特征污染物  三维荧光

• 基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（No.2012ZX07202-002，2012ZX07202-005）；国家科技支撑计划（No.2015BAK16B01）

• 杨大壮
• 1. 环境基准与风险评估国家重点实验室, 中国环境科学研究院, 北京 100012;2. 中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地, 北京 100012;辽宁大学环境学院, 沈阳 110036

• 涂响
• 1. 环境基准与风险评估国家重点实验室, 中国环境科学研究院, 北京 100012;2. 中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地, 北京 100012

• 代云容
• 1. 环境基准与风险评估国家重点实验室, 中国环境科学研究院, 北京 100012;2. 中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地, 北京 100012

• 石国强
• 1. 环境基准与风险评估国家重点实验室, 中国环境科学研究院, 北京 100012;2. 中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地, 北京 100012;3. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 宋永会
• 1. 环境基准与风险评估国家重点实验室, 中国环境科学研究院, 北京 100012;2. 中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地, 北京 100012;辽宁大学环境学院, 沈阳 110036

• 摘要：采用均相Fenton法深度处理丙烯腈生化处理工艺尾水，通过单因素法分析了H₂O₂投加量、Fe²⁺投加量、初始pH值和反应时间对尾水COD去除率的影响；并采用中心响应曲面法优化Fenton处理的工艺参数，得到最佳反应条件为：Fe²⁺投加量为1.02 mmol·L^-1，H₂O₂投加量为11.13 mmol·L^-1，初始pH值为3.66，反应时间为105 min，COD去除率达到61.1%。处理后尾水COD值低于50 mg·L^-1，可满足石化行业一级排放标准。Fenton工艺对尾水中特征污染物均有较好的去除效果，最佳反应条件下丙烯腈、间苯二甲腈、3-氰基吡啶的去除率分别为99.5%、97.6%、73.7%；Fenton法对3种特征污染物的降解能力从大到小依次为：丙烯腈>间苯二甲腈>3-氰基吡啶。三维荧光光谱分析表明，尾水中存在大量类富里酸荧光物质，其中，紫外区类富里酸含量最高，Fenton工艺在较短反应时间和较少的试剂投加量条件下，便可有效地去除这类难降解物质。

• Abstract：Homogeneous Fenton process was applied in advanced treatment of bio-treated effluent of acrylonitrile wastewater. The effects of Fe²⁺ and H₂O₂ dosage, initial pH and reaction time on COD removals were evaluated according to the single-factor test, and response surface methodology based on central composite design was developed to optimize the parameters of the Fenton process. The optimum reaction conditions were Fe²⁺ dosage of 1.02 mmol·L^-1, H₂O₂ dosage of 11.13 mmol·L^-1, initial pH at 3.66, and reaction time of 105 min. Under the optimum reaction conditions, the COD removal efficiency was 61.1% and the COD concentration of treated effluent was lower than 50 mg·L^-1, which could meet the top emission standard in petrochemical industry. The Fenton process showed high removal efficiencies on the typical pollutants, under the optimum reaction conditions; the removal efficiencies of acrylonitrile, m-phthalonitrile, and 3-cyanopyridine were 99.5%, 97.6% and 73.7%, respectively. The degradability of these three pollutants followed the order: acrylonitrile>m-phthalonitrile>3-cyanopyridine. Excitation-emission matrix spectra revealed that large amount of fulvic-like fluorescent substances existed in the bio-treated effluent of acrylonitrile wastewater, and the ultra-violet fulvic-like substance accounted for the largest proportion. The Fenton process could effectively remove the refractory substances in short reaction time and with a small amount of reagent dosage.

• Key words：acrylonitrile  bio-treated effluent  Fenton process  response surface methodology  characteristic pollutants  excitation-emission matrix

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