微电解法处理DDNP废水的实验研究
微电解反应处理化工废水的实验研究
微电解反应处理化工废水的实验研究摘要:对于难降解的有机化工污水的处理,是环保高新产业技术中的一部分。
本文针对大连天源基化学有限公司的化工废水进行预处理,找出微电解法处理该化工废水的影响因素,总结适宜化工废水的处理工艺。
通过对大连天源基化学有限公司的化工废水进行微电解处理,确定最佳处理条件pH为3.0,水力停留时间为1h,Fe/C为1∶1,H2O2的加入量为3.5ml/L。
处理结果表明:通过对大连天源基化学有限公司的化工废水的微电解处理,COD的去除率达到44%,可生化性由0.25提高到0.41。
关键词:化工废水微电解影响因素引言微电解法是利用金属腐蚀原理,在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生高低电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的[1]。
微电解规整填料主要成分为铁、炭、低电位合金及催化剂,并且以极小颗粒的形式分散在微电解剂内;有很高的比表面积,可以与废水充分地接触。
由于炭、合金的电极电位比铁低,加上催化剂的催化作用,当电解剂处在电解质溶液中时就形成无数个腐蚀微电池,铁作为阳极被腐蚀消耗,电极反应生成的Fe2+及进一步氧化成Fe3+及它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性,特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子[2]。
在中性或偏酸性的环境中,微电解剂本身及其产生的新生态[H]、Fe2+等与废水中的许多组分发生氧化还原反应。
比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,可以脱色,降低CODCr提高可生化性,还可以氧化金属离子,降低其毒性[3]。
其相关反应如下:阳极反应Fe－2e→Fe2+E(Fe2+／Fe)＝-0.44V阴极反应2H+＋2e→H2↑ E(H2+／H2)＝0.00V当有氧气时O2＋4H+＋4e→2H2O Eθ(O2)＝1.23VO2＋4H2O＋4e→4OH-E(O2／OH-)＝0.40V近年来微电解法在许多行业废水处理中都有大量应用,工艺已日趋成熟[4]。
污水处理中的微生物电解技术
好氧微生物电解技术
在好氧条件下，利用好氧微生物将有机物转化为电能和氢气 。
微生物电解技术的应用领域
污水处理
01
利用微生物电解技术处理有机废水，实现废水的资源化利用和
能源回收。
有机废弃物处理
02
利用微生物电解技术处理有机废弃物，如农业废弃物、城市垃
圾等，实现废弃物的资源化利用和能源回收。
生物能源生产
详细描述
通过微生物电解技术对城市污水进行深度处理，可以进一步降低污染物含量，使出水水 质达到排放标准或回用标准，减少对自然水体的污染，同时也有助于实现城市水资源的
可持续利用。
05
微生物电解技术在污水处理中的 研究进展
新材料与新技术的应用研究
新型电极材料
研究具有高电化学活性和稳定性 的新型电极材料，以提高微生物 电解反应的效率和产物的品质。
反应器材料的选择
选择耐腐蚀、导电性能良好的材料作为电极和反应器材料。
微生物电解反应器的运行与维护
运行条件控制
控制适当的温度、pH值、溶解氧等运行条件，以 维持微生物的正常代谢活动。
微生物膜的管理
定期清洗或更换生物膜，保持电极表面的清洁和 活性。
产物分离与处理
对电解反应产生的气体或沉淀物进行分离和处理 ，以避免对环境造成二次污染。
对于某些难降解的有机物和重金属离子，微 生物电解技术的处理效果可能不佳。
微生物电解技术的发展方向
优化微生物电解装置
通过改进装置的设计，提高处理效率 ，降低能耗。
研究微生物电化学机制
深入了解微生物的电化学性质，为技 术的改进提供理论支持。
拓展应用领域
将微生物电解技术应用于更多类型的 污水，拓展其应用范围。
微电解污水处理技术
微电解污水处理技术微电解污水处理技术是一种高效、环保的污水处理技术，通过微电解设备将污水中的有机物、重金属等污染物进行电解分解，达到净化水质的目的。
本文将详细介绍微电解污水处理技术的原理、工艺流程、应用领域以及优势。
一、原理微电解污水处理技术是利用电解原理，通过电解设备将污水中的有机物、重金属等污染物分解成无害物质。
在电解过程中，污水经过阳极和阴极之间的电解室，通过电解产生的氧化还原反应，将有机物氧化分解为CO2和H2O，同时重金属离子被还原沉积在阴极上，从而实现对污水的净化处理。
二、工艺流程微电解污水处理技术的工艺流程主要包括预处理、电解反应和后处理三个阶段。
1. 预处理阶段：首先对进水污水进行初步处理，去除大颗粒悬浮物、油脂等杂质，以保证后续电解反应的效果。
2. 电解反应阶段：将经过预处理的污水送入微电解设备中，设备内部有阳极和阴极，通过电解产生的氧化还原反应，将污水中的有机物氧化分解为CO2和H2O，同时重金属离子被还原沉积在阴极上。
3. 后处理阶段：经过电解反应后的污水需要进行后处理，主要是对残留的有机物和重金属进行进一步去除，可以采用吸附、沉淀等方法，以确保出水达到排放标准。
三、应用领域微电解污水处理技术广泛应用于工业废水处理、生活污水处理以及农村污水处理等领域。
1. 工业废水处理：微电解污水处理技术适用于各类工业废水的处理，如电镀废水、造纸废水、印染废水等。
由于微电解技术具有高效、低能耗、无二次污染等优点，能够有效去除废水中的有机物和重金属，达到国家排放标准，因此在工业废水处理中得到了广泛应用。
2. 生活污水处理：微电解污水处理技术也可以用于生活污水的处理，如城市污水处理厂、小区污水处理等。
通过微电解技术对生活污水进行处理，可以有效去除有机物、重金属等污染物，提高出水水质，减少对环境的污染。
3. 农村污水处理：农村地区由于基础设施相对薄弱，污水处理厂建设相对困难，而微电解污水处理技术具有设备小型化、运行稳定等优势，适合农村地区的污水处理需求。
实验03_微电解法处理印染废水实验
实验三 微电解法处理印染废水实验1．实验目的(1) 了解微电解法处理废水的原理；(2) 进一步认识影响微电解法处理印染废水效果的因素。
2．实验原理微电解法主要是以工业废铁屑经活化处理与惰性材料混合作为原料，利用微电解原理所引起的电化学和化学反应及物理作用达到净化废水的目的。
以处理印染废水为例，微电解法机理可归纳为以下几点：(1) 电极反应将废水通过铁碳柱，在铸铁和碳之间，铸铁中的铁和铸铁中所含的碳之间，铁为阳极，碳为阴极，自动产生微电解反应，反应式如下：阳极： 22Fe e Fe +-→ 2(/)0.44E Fe Fe V +=- （1）阴极： 在酸性条件下2222[]H e H H +→→↑（2()0.00E H H V +=） （2）22442O H e H O +++→（2() 1.23E O V =） （3）在碱性条件下22244O H O e OH -++→（2()0.40E O OH V -=） （4）在原电池反应过程中，有机物得到降解，成为较易处理的小分子。
另外由于金属离子的不断生成，能有效地克服阳极的极化作用，从而促进金属的电化学腐蚀。
只要固—液两相充分接触，微电池反应的速度是相当大的，瞬间即可反应完全。
（2）电场作用微电池产生微电场，废水中分散的胶体颗粒、极性分子、细小污染物受微电场作用后形成电泳而聚集在电极上，形成大颗粒沉淀，而使COD 降低。
（3）氧化还原反应氧化性强的离子或化合物会被铁或亚铁离子还原成毒性较弱的还原态。
例如在酸性条件下（E 0（Cr 2O 72-/Cr 3+ ）=1.33V ），铬由毒性较强的氧化态Cr 2O 72- 转化成毒性较弱的Cr 3+ 还原态。
即2233272146267Cr O H Fe Cr Fe H O -++++++=++ （5）（4）铁离子的络合作用从阳极得到的Fe 2+在有氧和碱性条件下，会生成Fe(OH)2和Fe(OH)3。
222()Fe OH Fe OH +-+=↓ （6）333()Fe OH Fe OH +-+=↓ （7）同时由氧化反应产生的Cr 3+在碱性条件下发生如下反应333()Cr OH Cr OH +-+=↓ （8）Fe （OH ）3可能水解生成Fe （OH ）2+、Fe （OH ）+ 等络离子，具有较大的表面能，可以吸附水中的Cr （OH ）3不溶性物质，使废水得到净化，同时可以很有效地去除废水中的铬。
微生物处理废水的实验研究与优化
微生物处理废水的实验研究与优化摘要：随着人口的不断增长和工业化的进程，废水污染问题日益突出。
微生物处理废水是一种经济、环保、高效的处理方法，近年来在环保领域越来越受到重视。
本文通过实验研究微生物处理废水的方法、步骤和优化，为废水处理提供了一种可行的解决方案。
关键词：微生物，废水处理，实验研究，优化一、引言废水是指污染物质浓度超过排放标准的水体，由于其中含有大量的重金属、有机物等有害物质，如果排放到环境中，不仅会对环境造成污染，还会危害人类和动物的健康。
因此，对废水进行处理是非常必要。
微生物处理废水作为一种生态环保的处理方法，因其具有经济、环保、高效等优点，成为研究热点。
二、微生物处理废水的方法微生物处理废水是利用生物反应器中的微生物（如细菌、藻类等）将有害物质转化为无害物质的过程。
通常分为好氧法和厌氧法两种。
1. 好氧法好氧法是在充氧条件下，通过微生物的代谢作用将废水中的有机物转化为CO2和水。
好氧法处理废水的过程主要分为四个步骤：曝气池、生化池、沉淀池和滤池。
曝气池中的废水经过搅拌和强制通气，使废水中的有机物质被氧化成CO2和水。
生化池是微生物代谢的主要场所，通过微生物的代谢作用将废水中的有机物质分解为无机物质。
沉淀池中的液体经过沉淀，沉淀下来的有机物质通过回流泵回到曝气池中进行进一步的氧化。
最后，废水通过滤池中的滤料进行过滤和除菌，达到排放标准后排放到外界。
2. 厌氧法厌氧法是在无氧条件下，通过微生物代谢作用将废水中的有机物转化为有机酸、气体和胶体物质。
厌氧法处理废水的过程主要分为两个步骤：酸化池和甲烷池。
酸化池是微生物代谢的地方，废水中的有机物质被微生物分解成有机酸。
甲烷池是微生物代谢的地方，有机酸被分解成甲烷和二氧化碳。
通过收集和净化甲烷，废水得到处理。
三、实验研究我们选择好氧法进行实验研究。
通过实验，我们发现在一定条件下，微生物处理废水的效果是良好的。
实验步骤如下：1. 筛选微生物通过筛选菌种，选择能耐受高浓度废水中的有害物质的微生物。
微电解污水处理技术
微电解污水处理技术引言概述：微电解污水处理技术是一种新型的水处理技术，通过电解原理将水中的有机物、重金属等污染物分解为无害物质，达到净化水质的目的。
该技术具有高效、节能、环保等优点，逐渐受到人们的关注和应用。
一、微电解污水处理技术的原理1.1 电解原理：微电解污水处理技术是利用电解原理，在电极间产生氧化还原反应，将污染物氧化分解为无害物质。
1.2 电极材料：常用的电极材料包括钛、铂、金、银等，不同的电极材料对处理效果有一定影响。
1.3 电解液：电解液的种类和浓度也会影响微电解污水处理技术的效果，常见的电解液包括氯化钠溶液、硫酸溶液等。
二、微电解污水处理技术的应用领域2.1 工业废水处理：微电解污水处理技术可以有效处理工业废水中的有机物、重金属等污染物，达到排放标准。
2.2 农村污水处理：在农村地区，微电解污水处理技术可以用于处理农村污水，解决农村地区水质污染问题。
2.3 城市污水处理：在城市污水处理厂，微电解污水处理技术也可以作为一种辅助技术，提高污水处理效率。
三、微电解污水处理技术的优势3.1 高效：微电解污水处理技术可以高效地将污染物分解为无害物质，处理效率高。
3.2 节能：相比传统的化学处理方法，微电解污水处理技术节能，降低了处理成本。
3.3 环保：微电解污水处理技术不会产生二次污染，对环境友好。
四、微电解污水处理技术的发展趋势4.1 自动化：随着科技的发展，微电解污水处理技术将更加自动化，提高操作简便性。
4.2 智能化：未来微电解污水处理技术可能会结合人工智能等技术，实现智能化控制。
4.3 综合化：微电解污水处理技术将与其他水处理技术结合，形成更加综合的水处理系统。
五、微电解污水处理技术的挑战与展望5.1 挑战：微电解污水处理技术在大规模应用时可能面临设备成本高、运行维护难等挑战。
5.2 展望：随着技术的不断进步和应用经验的积累，微电解污水处理技术将在水处理领域发挥更大的作用，为水资源保护和环境保护做出贡献。
微电解催化氧化处理对硝基苯胺系列废水
氨氮Π mg·L - 1
600～1100
212 试验工艺流程
微电解
催化剂
CaCO3 过滤
中和
中和剂
沉降塔 污泥沥干
排放
催化氧化 粗滤
上清液
附图 工艺流程
在微电解过程中 ,铁屑作为阳极被腐蚀 、而作阴 极的碳上有 H2 生成 ,电极反应本身并不耗电 。反应 生成的新生态 Fe2 + 是一种吸附 、包容和络合能力相 当强的混凝剂 ,且具有较强的还原能力 ,使某些氧化 态的有机物还原成还原态 。并使部分难降解的环状 有机物环裂解 ,生成相对易降解的开环有机物 。同时 生成的新生态 H 也有较强的还原能力促使氧化态的 有机物的还原作用 。但存在的问题是铁屑易板结 ,产 生的铁泥处理不好会造成二次污染 。为了提高处理 效果 ,在微电解的处理过程中加入特定金属催化剂 , 这不仅可加速反应 ,降低色度 ,开环裂解 ;而且减少了 铁泥的生成 ,不产生板结 ,延长了电极的使用寿命 。 经过这一步处理 , CODCr 的去除率达到 70 %以上 ,色 度去除率更为理想 ,一般都达 90 %以上 ,最好的一次 达 9813 % ,出水几近无色透明 。
环 境 工 程
26
2001 年 6 月第 19 卷第 3 期
微电解催化氧化处理对硝基苯胺系列废水
姚杏明 平新华
(江苏盱眙县环保局 ,江苏 211700)
摘要 从对硝基氯化苯出发可生产对硝基苯胺 、2·62二氧对硝基苯胺第一系列产品 ,这一生产过程产生的废水色度 高 ,难降解 ,污染严重 。通过大量实验 ,采用专一的金属催化剂进行微电解催化氧化法进行处理 ,不仅工艺简单 ,成本 低 ,出水为无色透明 ,达到排放标准 。 关键词 微电解 催化氧化 处理废水
铁碳微电解技术处理难降解废水的分析进展
微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水开展处理的良好工艺，具有使用范围广、工艺简单、处理效果好、抗高色度、高盐度、高 COD 能力强、处理后生化性能提高、运行成本合理等优点。
本文介绍了铁碳微电解技术在印染废水、重金属废水、制药废水、油田废水等难降解废水处理中的应用，并列出了铁碳微电解技术工艺的影响因素。
微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水开展处理的良好工艺，又称为内电解法、零价***、铁屑过滤法、铁碳法。
该工艺自诞生开始就引起了许多国家的重视，如美国、苏联、日本等。
20 世纪 70 年代，由前苏联的科学工作者首先把铁屑用于印染废水的处理。
该法于 20 世纪 80 年代引入我国，是近 30 年来被广泛应用于印染、重金属、制药、油田废水等污水处理中的一种新兴的电化学方法，其具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，特别对于高盐度，高 COD 以及色度较高的废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。
难生物降解的废水经微电解工艺处理后 B/C 值(生化需氧量与化学需氧量的比值)大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。
国内普通将该工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺结合使用以到达去除污染物的目的。
1 铁碳微电解系统的组成根据铁碳微电解取出废水有机污染物的基本原理，可以将铁碳微电解系统分为两大部份，一是微电解氧化复原阶段，二是混凝沉淀阶段，具体流程如下：废水在适宜的 pH 条件下，通过(曝气)铁碳微电解反应，降解部份有机物，同时破坏一些生化难降解有机物构造，降低或者去除废水生物毒性。
将微电解出水的 pH 值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 ，在供氧充足条件下，可以将 Fe2+氧化成 Fe3+ ，进一步发生氧化复原反应，降解有机物，同时新生态的 Fe(OH)3 具有更好的混凝吸附效果。
最后 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部份有机污染物，并减少污泥体积量。
絮凝-微电解法处理DDNP废水实验研究
Ｆ 也对偶氮性污染物有还原降解作用 。Ｆ 参与 ｅ ｅ
氧化一 还原 反 应 后 生 成 Ｆ¨ ， ｅ 由于 反 应 后 期 溶 液
ｐ Ｈ值升高 ，ｅ Ｆ¨水解成铁的络合物 ， Ｆ“、ｅ 能对废水
作者简介 ： 林立君 （９ ６一）， 硕士 ， １７ 女， 讲师 ， 主要研究方向为水污染治理 。Ｅ ｍ ｉ：ｎ １６ ２ ．ｏ — ａ １ ５６ ＠１６ ｃｍ ｌｉ
ＤＮ Ｄ Ｐ生产废 水 主要 来 自还 原 、 重氮 化 、 涤 工 洗
１１ 酸化气浮机理 ． 向混合废水 中加浓硫 酸， 酸先 中和废水 中的 Ｏ ， ｐ Ｈ一 当 Ｈ值呈中性之后 ， 酸电离 出的 Ｈ 开始与 废水中多种无机污染物进行反应 ， 不断放出气体 ， 主
要 是 Ｈ ｓＳＯ Ｎ ：、２ 、 Ｏ等 ， 生 Ｓ沉淀 ， 部分沉 淀可 并产 大
・ 收稿 日期 ： ００ －８ ２ －１ ｏ１ ０
Ｃ Ｄ的去除率可 以达到 ９ ．０ 。 Ｏ ３９ ％
［ 关键词 ］ Ｄ Ｎ 酸化 ＤＰ ［ 分类号］ Ｘ ２ ５２
絮凝
微电解
引言
被气泡吸附起到气浮的效果。
１２ 絮凝机 理 ．
二硝 基 重 氮 酚 是 苯 酚 的 硝 基 衍 生 物 ， 称 简
Ｄ Ｎ 。它作为主要的起爆药被广泛地应用在各种 ＤＰ
火工 品中 ， 特别 是大 量 应用 在 工业 爆 破 雷管 中。在 ＤＮ Ｄ Ｐ的生 产 过 程 中 ， 生 产 １ｋ 每 ｇ产 品 大 约 产 生 ２０—２０ｋ ０ ５ ｇ废水 ， 废水 中含 有二 硝基 重氮 酚 、 基 硝
絮 凝工艺 主要通 过投 加 ＦＣ 生 的絮 凝过 程 ｅ１产
２１ ０ ０年 ４月
絮凝一微 电解法处理 Ｄ Ｎ Ｄ Ｐ废水 实验研究
微电解法处理DDNP废水的实验研究
微电解法处理DDNP废水的实验研究[摘要] 本文介绍了铁屑和粉煤灰微电解法处理二硝基重氮酚生产废水的原理,并检测了其处理废水后的效果,结果表明,经处理后的废水化学耗氧量codcr和色度明显降低。
并将不同配比的铁屑微电解法(铁屑-粉煤灰电解法和铁屑-粉煤灰-焦碳)的处理结果进行了比较。
[关键词] 微电解铁屑粉煤灰焦炭二硝基重氮酚废水1.引言二硝基重氮酚(diazodinitrophenol ,简称ddnp)是一种优良的起爆药,是我国火工厂的传统产品。
其生产过程中排出的废水量大,含有重氮基、硝基等生物难降解化合物,成分复杂,色度高,毒性大。
废水处理成本高,厂家难以承受[1-2],铁屑-粉煤灰微电解法是近几年水处理研究的热点之一[3],其具有操作简单,运行费用低的特点。
本试验采用在废水中加入铁屑和粉煤灰,由此组成腐蚀电池。
阳极 fe → fe2++2e阴极 2h++2e → h2↑o2+2h2o+4e → 4oh-在酸性条件下,生成的新生态fe2+及进一步氧化生成的fe3+和它们的水和物具有较强的吸附-絮凝活性,新生态h+、fe2+等能与废水中许多组成发生氧化还原反应,从而破坏重氮基团[3-6]。
粉煤灰处理废水的主要机理是吸附,粉煤灰具有多孔结构,比表面积较大,表面能高,且表面存在着许多铝、硅等,具有较强的吸附能力。
吸附包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附:粉煤灰在较高温度下浸提后,表面更加粗糙,比表面显著增加,表面价键的不饱和性及所存在的大量含氧基团,对有机物有较强的吸附能力。
化学吸附:主要是由于其表面具有大量的si-o-si键、al-o-al键与具有一定极性的有害分子产生偶极-偶极键的吸附,或是阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。
另外,粉煤灰还有一定的絮凝沉淀和过滤作用。
从而有效的降低废水的色度和codcr [3、7]。
本文研究铁与粉煤灰不同配比、废水ph、反应时间及反应温度等因素,对ddnp废水色度和codcr去除率的影响;并将不同配比的铁屑微电解法(铁屑-粉煤灰电解法和铁屑-粉煤灰-焦碳)的结果进行了比较。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微电解法处理DDNP废水的实验研究
[摘要] 本文介绍了铁屑和粉煤灰微电解法处理二硝基重氮酚生产废水的原理,并检测了其处理废水后的效果,结果表明,经处理后的废水化学耗氧量CODcr 和色度明显降低。
并将不同配比的铁屑微电解法(铁屑-粉煤灰电解法和铁屑-粉煤灰-焦碳)的处理结果进行了比较。
[关键词] 微电解铁屑粉煤灰焦炭二硝基重氮酚废水
1.引言
二硝基重氮酚(Diazodinitrophenol ,简称DDNP)是一种优良的起爆药,是我国火工厂的传统产品。
其生产过程中排出的废水量大,含有重氮基、硝基等生物难降解化合物,成分复杂,色度高,毒性大。
废水处理成本高,厂家难以承受[1-2],铁屑-粉煤灰微电解法是近几年水处理研究的热点之一[3],其具有操作简单,运行费用低的特点。
本试验采用在废水中加入铁屑和粉煤灰,由此组成腐蚀电池。
阳极Fe → Fe2++2e
阴极2H++2e → H2↑
O2+2H2O+4e → 4OH-
在酸性条件下,生成的新生态Fe2+及进一步氧化生成的Fe3+和它们的水和物具有较强的吸附-絮凝活性,新生态H+、Fe2+等能与废水中许多组成发生氧化还原反应,从而破坏重氮基团[3-6]。
粉煤灰处理废水的主要机理是吸附,粉煤灰具有多孔结构,比表面积较大,表面能高,且表面存在着许多铝、硅等,具有较强的吸附能力。
吸附包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附:粉煤灰在较高温度下浸提后,表面更加粗糙,比表面显著增加,表面价键的不饱和性及所存在的大量含氧基团,对有机物有较强的吸附能力。
化学吸附:主要是由于其表面具有大量的Si-O-Si键、Al-O-Al键与具有一定极性的有害分子产生偶极-偶极键的吸附,或是阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。
另外,粉煤灰还有一定的絮凝沉淀和过滤作用。
从而有效的降低废水的色度和CODcr [3、7]。
本文研究铁与粉煤灰不同配比、废水pH、反应时间及反应温度等因素,对DDNP废水色度和CODcr去除率的影响;并将不同配比的铁屑微电解法(铁屑-粉煤灰电解法和铁屑-粉煤灰-焦碳)的结果进行了比较。
采用正交试验设计,优选最佳工艺条件,为实现二硝基重氮酚废水的进一步生化处理提供条件。
2.试验部分
2.1 试验原料及组成
试验废水取自淮南矿业集团化工公司雷管分厂DDNP生产车间,粉煤灰取自淮南平圩电厂,铁屑取自安徽理工大学实习工厂。
2.2水质分析方法及标准
CODCr: 重铬酸盐法GB11914-89
色度:稀释倍数法GB11903-89
pH值: PHS-3CA酸度计
2.3试验方法及结果讨论
铁屑预处理:火烧去油,然后用稀盐酸浸泡去除表面氧化物,再用清水反复冲洗备用。
粉煤灰:95℃活化2小时,以脱除粉煤灰中的结合水分,提高处理效果。
称取一定质量比的铁屑与粉煤灰,和配制好的pH值一定的废水装入500mL 烧瓶中,放在控制一定温度的水浴锅中,用小型空气泵曝气,反应一定时间后抽滤,取滤液测定色度和CODCr.。
2.3.1正交试验结果
采用四因素三水平正交试验,考察铁﹕粉煤灰不同质量比、废水pH、反应时间以及反应温度的变化对处理结果的影响,以得出处理DDNP废水的理想工艺条件。
因素水平表见表1
表1 正交试验因素水平表
因素水平
1 2 3
A废水pH值 2 3 1
B 反应时间/min 30 60 120
C 铁:粉煤灰(质量比) 5﹕9 5﹕7 1﹕1
D 反应温度/℃室温30 50
按照此正交试验方案做试验所得的最好配比、工艺条件及结果为:
当铁屑与粉煤灰之比为1﹕1,废水pH=1,在室温下反应60分钟,色度去除率最大,达到84.4%;
当铁屑与粉煤灰之比为5﹕7,废水pH=3,在室温下反应120分钟,CODCr去除率最大,达到52.3%;
2.3.2两种方法处理DDNP废水的比较
配制二份1000ml PH=3的废水,在室温下,分别用铁屑—粉煤灰、铁屑—粉煤灰—焦碳处理,每隔一段时间取样,抽滤后分析色度与CODCr,再进行比较。
(一)色度降低率
表2色度降低率结果比较
反应时间/h 2 4 8 12 48 120
色度降低率/% 1* 22 22 50 84 88 99
2* 3 38 50 59 75 99
注:1* 表示铁屑与粉煤灰之比为5 :7;
2* 表示铁屑:粉煤灰:焦碳之比为5 :7 :1
由表2可看出,在采用铁与粉煤灰的投料比相同的情况下,由于系列2*中的焦碳的存在2小时之内色度降低的很慢,但随着时间的延长其降低率幅度开始逐渐的加大,而系列1*开始时趋势很明显后来开始平缓,在达到120h后,色度降低率都达到了99%。
反应时间越长,色度降低率越大。
虽然系列1和系列2趋势相同,但是系列2的变化时急时缓,工艺操作应选系列1,因其趋势相对很有规律。
即铁屑和粉煤灰的效果更佳。
(二)CODCr降低率:
表3CODCr降低率结果比较
反应时间/h 2 4 8 12 48
CODCr降低率/% 1* 56.3 59.2 66.5 73.0 87.6
2* 58.0 60.0 63.2 64.6 83.4
注:1* 表示铁屑与粉煤灰之比为5 :7;
2* 表示铁屑:粉煤灰:焦碳之比为5 :7 :1
由表3可以看出:时间越长, CODCr降低越多,系列1的处理结果略好于系列2。
3.结论
3.1当铁屑-粉煤灰之比为1﹕1,废水pH=1,在室温下反应60分钟,色度去除率可达到8
4.4%;
当铁屑与粉煤灰之比为5﹕7,废水pH=3,在室温下反应120分钟,CODCr去除率可达到52.3%;
3.2时间越长,色度与CODCr的降低率越大,处理的效果越好;
3.3铁屑-粉煤灰处理该废水的工艺过程优于铁屑-粉煤灰-焦碳;
3.4 试验所用原料铁屑和粉煤灰均为工厂废弃物,基本上是以废治废,且工艺设备简单,操作管理方便,成本低,是一种有推广价值的DDNP废水处理方法。
参考文献:
[1] 劳允亮. 起爆药化学与工业学[M]. 北京:理工大学出版社,1997,267～292.
[2] 陈寿兵,王玉丰,张学才。
Fenton试剂处理二硝基重氮酚工业废水的研究[J].安徽理工大学学报,2003,23(1):50～53.
[3] 李亚峰,杨辉,赵红.粉煤灰处理废水的理论与实践[J].工业用水于废水,1999,30(3):1～3.
[4] 伍文波,林洁,韩统昌.利用废铁屑和粉煤灰的电化学原理处理印染废水的方法研究[J].中国环境监测,2003,19(1):47～49.
[5] 朱洪涛,张振声,许佩瑶. 粉煤灰铁屑组合处理印染废水的研究[J].环境科学与技术,2002,25(4):8～9.
[6] 吴海锁,朱光灿. 微电解工艺在染料废水治理中的应用[J].环境导报,1999,(2):18～20.
[7] 李磊,赵玉民.粉煤灰混凝剂预处理印染废水的试验研究[J].粉煤灰综合利用,2003,(5):30～31.。