有機助劑廢水預處理
有機(ji)助(zhu)劑(ji)化工廢(fei)水(shui)，水(shui)質復(fu)雜，難降解，傳統(tong)的鐵(tie)炭(tan)微電解-Fenton試(shi)劑(ji)法不能達到(dao)預期的處理效果。
Fenton試劑強化二級鐵炭微(wei)電解預處理有機助劑廢水(shui)
以自蘭州某有(you)機助(zhu)劑(ji)化工(gong)廠的(de)(de)總排污口有(you)機助(zhu)劑(ji)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)為例(li)，采用Fenton試劑(ji)強化二(er)(er)級鐵炭(tan)微(wei)(wei)電(dian)解對(dui)有(you)機助(zhu)劑(ji)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)預處理(li)。該(gai)化工(gong)廠生產廢水(shui)(shui)(shui)(shui)為間歇(xie)排放(fang).水(shui)(shui)(shui)(shui)量小且水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)變化較大，廢水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)含有(you)過氧化物、醇(chun)類(lei)、酮類(lei)、苯類(lei)、醛(quan)類(lei)等多種有(you)機物。廢水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)pH值為2～13，COD0的(de)(de)質(zhi)量濃度為8000～20000mg/L。可(ke)生化程度低(di)(m(BOD5)/m(COD0)≤O.21)，SS的(de)(de)質(zhi)量濃度為28158mL。廢水(shui)(shui)(shui)(shui)從高(gao)位水(shui)(shui)(shui)(shui)箱以45L/h流速由泵(beng)從下(xia)端打人鐵炭(tan)微(wei)(wei)電(dian)解反(fan)應器(qi)中(zhong)。廢水(shui)(shui)(shui)(shui)經過一級反(fan)應器(qi)處理(li)后，進入調節水(shui)(shui)(shui)(shui)箱，調節pH值、投加一定量的(de)(de)H2O后。再(zai)用泵(beng)打人二(er)(er)級鐵炭(tan)微(wei)(wei)電(dian)解反(fan)應器(qi)中(zhong)，最后出水(shui)(shui)(shui)(shui)進人集(ji)水(shui)(shui)(shui)(shui)箱。在(zai)運行過程中(zhong).在(zai)2個反(fan)應器(qi)中(zhong)采用連續曝氣(qi).可(ke)以起到攪(jiao)拌的(de)(de)作用.避免(mian)填料(liao)的(de)(de)板結，降低(di)填料(liao)上(shang)的(de)(de)鈍(dun)化膜。改善反(fan)應條件，同(tong)時可(ke)增加在(zai)鐵炭(tan)微(wei)(wei)電(dian)解反(fan)應器(qi)中(zhong)的(de)(de)電(dian)子受(shou)體(ti)和氧氣(qi).提高(gao)處理(li)效率(lv)。
進水pH值(zhi)對處理效果的影(ying)響
原(yuan)水(shui)的(de)COD0的(de)質量濃度(du)為(wei)11900mg/L，分別(bie)調節不同的(de)進(jin)水(shui)pH值(zhi)(zhi)，反應(ying)時間為(wei)60rain，以確(que)定最佳的(de)進(jin)水(shui)pH值(zhi)(zhi).試驗測得(de)一級反應(ying)器出水(shui)CODo值(zhi)(zhi)及去除(chu)(chu)率(lv)，隨著(zhu)pH值(zhi)(zhi)的(de)升高(gao)，COD。的(de)去除(chu)(chu)率(lv)下降，當(dang)pH值(zhi)(zhi)為(wei)1時，CODo去除(chu)(chu)率(lv)高(gao)達(da)5l%，pH值(zhi)(zhi)升高(gao)到6時，CODcr去除(chu)(chu)率(lv)僅為(wei)15.8%左右。這是因為(wei)鐵和碳的(de)氧化(hua)還(huan)原(yuan)電(dian)(dian)位相差(cha)較(jiao)大，在反應(ying)器中兩者是通過原(yuan)電(dian)(dian)池效(xiao)應(ying)發生電(dian)(dian)極(ji)反應(ying)：
陽(yang)極(Fe)：Fe一(yi)2eFe(1)
陰極(ji)(C)：2H+4-2e一2[H]H2(2)
生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)(you)較高化學(xue)活性(xing)的(de)(de)(de)(de)產(chan)物(wu)與(yu)溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)許(xu)多(duo)組分發(fa)生(sheng)(sheng)氧化還原(yuan)反(fan)(fan)(fan)(fan)應.破壞(huai)某些有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)分子結構，達到降解有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。首先在酸(suan)性(xing)條(tiao)件下，有(you)(you)利(li)于陰極反(fan)(fan)(fan)(fan)應(2)的(de)(de)(de)(de)進行，產(chan)生(sheng)(sheng)了大量(liang)新生(sheng)(sheng)態的(de)(de)(de)(de)[H];其次，在鐵炭微電解體系中(zhong)，陽極生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)Fe2+將會部分發(fa)生(sheng)(sheng)水解反(fan)(fan)(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)具(ju)有(you)(you)較強吸附(fu)能(neng)力的(de)(de)(de)(de)Fe(OH)2：Fe+2H20Fe(OH)2+2H，當(dang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應體系中(zhong)H+的(de)(de)(de)(de)濃度(du)過高時(shi).則不利(li)于此反(fan)(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)進行。所以廢(fei)(fei)水的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)(zhi)越低(di)，處理效果(guo)越好。但當(dang)pH值(zhi)(zhi)過低(di)、酸(suan)性(xing)過強時(shi)，鐵屑(xie)的(de)(de)(de)(de)消耗(hao)量(liang)增(zeng)大，使廢(fei)(fei)水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Fez+或Fe3+量(liang)增(zeng)加(jia).造(zao)成(cheng)廢(fei)(fei)水的(de)(de)(de)(de)色度(du)增(zeng)加(jia).破壞(huai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應后(hou)生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)絮體。因此綜合考慮選擇進水的(de)(de)(de)(de)初始pH值(zhi)(zhi)為(wei)2。
反(fan)應時(shi)間(jian)對處理效果的(de)影響
一(yi)級(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)進水COD。的(de)質(zhi)量(liang)濃度(du)為(wei)12030mg/L，調節廢水pH值為(wei)2，測定不同反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)下(xia)廢水的(de)處理(li)效(xiao)率，出(chu)水COD。結(jie)果，隨著反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)的(de)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)，COD0去(qu)除率增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。在90min以內，CODo去(qu)除率增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)很快，90min以后，COD。去(qu)除率增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)速率減慢并(bing)趨于穩定這是(shi)因為(wei)反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)的(de)長(chang)(chang)短(duan)決定了氧化(hua)還原等作用(yong)時(shi)間(jian)(jian)的(de)長(chang)(chang)短(duan).反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)越(yue).氧化(hua)還原等作用(yong)也進行(xing)得越(yue)徹底.而隨著反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)進行(xing).H+不斷反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)H和(he)H0，使(shi)溶(rong)液中H+的(de)數量(liang)減少(shao)、pH值升高，偏離了其最(zui)佳pH值范圍，使(shi)處理(li)效(xiao)率下(xia)降。而反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)過長(chang)(chang).鐵的(de)消(xiao)耗量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia).溶(rong)出(chu)的(de)Fe2~大量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，并(bing)氧化(hua)成(cheng)為(wei)Fe，造成(cheng)色度(du)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)等問題(ti)。所以一(yi)級(ji)微電解反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)選(xuan)擇90min為(wei)宜。
Fenton試劑強化(hua)與(yu)直(zhi)接串聯兩級鐵炭微電解處理(li)效果(guo)比較
二(er)級(ji)鐵炭(tan)微(wei)電(dian)解(jie)反(fan)應較一(yi)級(ji)反(fan)應COD0去(qu)除率(lv)有所(suo)增加，二(er)級(ji)出水COD去(qu)除率(lv)為(wei)59%.較一(yi)級(ji)反(fan)應只增加了8%.效果不明顯(xian)這可能因為(wei)一(yi)些(xie)有機物(wu)不能被鐵炭(tan)微(wei)電(dian)解(jie)氧(yang)化：同時(shi)受濃(nong)差極化的(de)(de)影響(xiang)，即在鐵炭(tan)微(wei)電(dian)解(jie)反(fan)應時(shi).離子(zi)(zi)的(de)(de)擴散運動不能立即完成.靠近電(dian)極表面溶液薄層內的(de)(de)離子(zi)(zi)濃(nong)度(du)與溶液內部(bu)的(de)(de)離子(zi)(zi)濃(nong)度(du)不同，結果產生一(yi)種濃(nong)差電(dian)池(chi)，其電(dian)位差同鐵炭(tan)電(dian)極電(dian)位差相反(fan)，而(er)阻止電(dian)極反(fan)應進(jin)行，從而(er)減弱(ruo)鐵炭(tan)微(wei)電(dian)解(jie)的(de)(de)處理效果。
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