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废水处理工艺-微电解技术

废水处理工艺-微电解技术

作者:百绿荣盛    来源:百绿荣盛    发布时间:2020-05-14 15:48    浏览量:

利用铝炭微电解法对环氧氯丙烷废水进行了处理,研究了铝炭比、进水 pH 值、曝气时间等因素对处理效果的影响,得到了最佳条件。
结果表明,铝炭微电解法在铝炭质量比 1 ∶ 1.5,曝气时间 4 h、pH 值为10 时,提高了环氧氯丙烷废水可生化性。
2、概述
环氧氯丙烷(简称ECH)是一种重要的化工原料,被广泛应用于生产环氧树脂、合成甘油、氯醇橡胶等精细化工产品。然而伴随着环氧氯丙烷的 生产,将产生大量废水。在生产过程中每吨产品由皂化工序排出废水约50~80 t,废水水质复杂,碱度大,含Ca(OH)2 悬浮物的质量分数为1%~2%, COD的质量浓度为1 500~2 000 mg/L,C1-的质 量分数为1.5%~2.5%,还含有少量有机氯化物, 具有较强的生物毒性,因而生物降解性差,难以直接生物处理。由于环氧氯丙烷生产废水的难生物降解特性,文献报道的有关去除方法中大多为物化方法,如吸附、混凝和萃取等,但效果较差。
本试验采用环氧氯丙烷生产废水为处理水样。分别采用单因素和正交试验方法考察了微电解过程中反应温度、pH值、反应时间、碳和铝投加量等因素对COD去除率的影响以及各因素之间的关系。为环氧氯丙烷生产废水的前处理 提供一定的技术和理论基础。
3、材料与方法
3.1铝屑及活性炭处理
(1)铝刨花先用 5% NaOH 溶液洗涤去油,再用 5% 稀H2SO4 活化30 min。
(2)活性炭浸泡
为了排除活性炭的吸附作用,活性炭使用前,采用环氧氯丙烷废水反复浸泡 48 h 达到吸附饱和。
3.2试验方法
本试验采用烧杯静态试验,分别取 5L废水于容器中,加入一定量处理过的铝刨花和活性炭,调节 pH 值,在室温曝气下进行反应,反应结束后取出部分水样,自然沉淀后,取滤液进行分析测定。
3.3结果与讨论
3.3.1溶液初始 pH值对COD去除率的影响
废水的初始 pH 值不同,电极反应速率不同,铝离子浓度和有机物的降解程度不同。本试验按照铝炭质量比 1 ∶ 1.5,曝气时间 2 h,考察废水的初始 pH 值对水样 COD去除率的影响,试验结果如下:

名称 试验前COD PH 试验后COD 试验后
PH
现象
水样1 1000 13 1000 13 无特殊现象
水样2 1000 10 1200 7 自然沉淀后形成的絮状沉淀物1/12左右
结果分析:①通过试验得出铝/碳微电解在PH为10的条件下对环氧氯丙烷废水的生化性提高有明显效果。
②且在PH为10条件下微电解发生的更彻底,有效的降低了废水的PH。
3.3.2曝气对COD去除率的影响
本试验按照铝炭质量比 1 ∶ 1.5,考察曝气对水样 COD去除率的影响,试验结果如下:
名称 试验前COD PH 曝气情况 试验后COD 现象
水样1 1000 13 不曝气 1000 无特殊现象,但是在试验后水样中加铁盐絮凝剂时,絮凝体为绿色说明形成的是Fe(OH)2
水样2 1000 13 曝气 1000 无特殊现象,但是在试验后水样中加铁盐絮凝剂时,絮凝体为黄色说明形成的是Fe(OH)3
水样3 1000 10 曝气 1200 自然沉淀后形成的絮状沉淀物1/12左右
结果分析:①对比水样1水样2试验后的现象,得出微电解反应能够发生
②对比水样2和水样3试验后的结果,得出在PH为10,曝气条件下,微电解反应进行的更明显,效果更好。
3.3.3铝/碳投加量对COD去除率的影响
本试验在曝气时间 4 h,初始 pH 值为10,考察铝炭质量比对水样 COD去除率的影响,试验结果如下:
名称 试验前COD 铝/碳 试验后COD 现象
水样1 1000 150:300 1200 PH降为7,自然沉淀后形成的絮状沉淀物1/12左右
水样2 1000 200:300 1200 PH降为7,自然沉淀后形成的絮状沉淀物1/12左右
结果分析:①对比水样1水样2试验后结果,得出微电解反应在铝炭质量比 1 ∶ 1.5时最好。
3.3.4反应时间对COD去除率的影响
本试验在其他条件不变,改变曝气时间,考察对水样 COD去除率的影响,试验结果如下:
名称 试验前COD 反应时间 试验后COD 现象
水样1 1600 2h 1300  
水样2 1600 4h 1300  
结果分析:①对比水样1水样2试验后结果,得出微电解反应在4小时效果最好
4试验总结
1)铝碳微电解进行的反应的最佳条件是PH10,曝气反应时间为4h,铝碳比为11.5,去除率20%
 
2)超声波加臭氧在不加任何化学试剂的条件下反应,反应1.5小时。去除率20%,降到1300后继续超声波处理没有效果。
3Fenton试剂处理环氧氯丙烷废水COD去除 率达60%左右。通过单因素和正交试验得出 Fenton试剂最佳用量和最佳反应条件为:反应温度 60℃pH30H2O2用量979 mmol/LFeSO4用量10 mmol/L,反应时间为75 min,且各影响因 素中H 2 O2用量对COD去除率影响最大,FeSO4用量的影响次之,反应时间的影响最小。处理成本9元左右
 
5、运行成本分析
调节PH用98%浓硫酸的投加量为200mL/m³合计0.2元/吨
铝炭质量比 1 ∶ 1.5
碳的投加量是0.06Kg/m³

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