Fenton法处理PCB电路版酸性废液之成效与成本分析

    注：A为快混30 min沉淀30 min、B为快混60 min沉淀30 min、C为快混90 min沉淀30 min、D为快混2 min慢混28 min沉淀30 min。D为全部加入H2O2  / Fe2+药剂量、E为H2O2全加，Fe2+每隔10 min三次加入、F为Fe2+全加，H2O2每隔10min分三次加入、G为H2O2 /  Fe2+每隔10 min分三次同时加入。

    由上述方案D、E、F、G同样操作条件下，以高剂量(H2O2浓度5000 mg/l，Fe2+浓度3000 mg/l)来进行实验，其结果由图8所示得知COD去除率达68%~84%，尤以方案G之去除效率为佳。进一步与低剂量H2O2/Fe2+添加之结果比较，得知于高剂量时，COD去除效果以H2O2/Fe2+每隔10 min分三次同时加入为最适（方案G） ，另于低剂量时，COD去除效果以H2O2/Fe2+同时加入为最适（方案D）。

    再由上述低剂量(H2O2/Fe2+为100 mg/l / 200mg/l)之最适添加条件进行COD残余浓度趋势之探讨，经由每隔5 min採样过滤及分析，结果得知0~5 min反应速率为最快，在5 min之内达到32%去除效果，后随之持续而平 趋势，如图9所示。就整体COD残余率结果比较为0~5 min (32%) > 5~10 min (5%) > 10~15 min (4%) > 15~20 min (5%) > 20~25 min (8%) > 25~30 min (0%)。

    注：D为全部加入H2O2/Fe2+药剂量、E为H2O2全加，Fe2+每隔10  min分三次加入、F为Fe2+全加，H2O2每隔10 min分三次加入、G为H2O2/Fe2+每隔10 min分三次同时加入。

    综合以上结果得知，最适Fenton操作条件为pH=2、H2O2浓度为100mg/l、Fe2+浓度200 mg/l，操作模式为药剂为一次全部加入进行快混2 min慢混28 min沉淀30 min之操作。

    三、处理系统运转操作费用

    本研究以Fenton法处理PCB电路版未处理高浓度酸性废水，配合厂内扩建或改善及厂方经济成本需求考量，设计一Fenton程序之反应槽体积规格及药品费与各加药量成本，如表2、表3及表4所示，表2为槽体积之设计(2×2×4  m3)，表3为每立方公尺过氧化氢与硫酸亚铁之费用，表4为各剂量浓度加药量成本，由于流量为2880 m3/day可换算出每天所需H2O2/Fe2+剂量比之添加成本，在耗费最少操作成本下，能获得最适去除效果。

    结论

    1. H2O2浓度100 mg/l，Fe2+浓度200 mg/l为Fenton法处理PCB电路版高浓度酸性废水之最适剂量。

    2. 七种方案中，以方案D全部一次加入H2O2/Fe2+剂量，持续慢混为最佳操作程序。

    3. 以方案E、F、G及方案D来比较，全部一次加入H2O2/Fe2+剂量比分批加入H2O2/Fe2+剂量可以省去全程操作程序。

    4. 低剂量比（H2O2浓度100  mg/l，Fe2+浓度200 mg/l）以全部一次加入药剂量为COD去除效果最佳。高剂量（H2O2浓度5000 mg/l，Fe2+浓度3000 mg/l）则以分批加入药剂量为COD去除效果最佳。

    5. 就整体COD反应时间0~5 min反应速率最快，5 min内达32%去除效果。

    6. 本研究之结果可提供厂商场内改善及未来增设新单元考量之依据。

    参考文献

    1. 罗兆棋，“整顿废水之芬顿、泡沫分离处理法之研究”，元智大学化学工程学系，硕士论文，中壢，1994。

    2. 康世芳、林宜宏、庄壁全，“Fenton法处理染整废水难分解性有机物之研究”，第十七届废水处理技术研讨会论文集，1992。

    3. Chang, C. Y., Chen, S. H., Chang, J. S. and Wang, C. C.,  “The removal of Acrylonitrile from aqueous solution by Fenton’ s reagent and membrane filtration”, Water Science and Technology, vol. 41, No. 10-11, pp. 143-148, 2000.

    4. 林曜文、张家源、陈煜斌，程序组合与操作方法对Fenton-微过滤程序处理ABS製程废水之影响，第28期嘉南学报，第174-185页，2002。

    5. 李尚璋，Fenton法氧化TCE DNAPL之探讨，屏东科技大学环境工程与科学系硕士论文，2000。

    6. 高思怀、孙亚瑋，Fenton法与活性碳配合于石化废水处理之研究，第二十四届废水处理技术研讨会论文集，第245-252页，1999。