汙水處理工藝-鐵碳微電解---山東旭日東機械有限
發布時間:2018-11-29 07:30:16
近年來,微電解法在許多行業的廢水汙水處理中都有大量應用,工藝已日趨成熟。影響微電解處理效果的因素主要有廢水pH值、停留時間、處理負荷、鐵屑粒徑、鐵炭比、通氣量、微電解材料選(xuǎn)擇及組合方式等,有的還會(huì)影響反應的機理[3]。一般來說:
1)入(rù)水pH值應選(xuǎn)偏酸性,可控製到3-6.5,酸性過強雖能促進微電解(jiě)的作(zuò)用,但破壞了後續的(de)絮凝體,且鐵(tiě)的消耗量較大,後續處理負荷(hé)重,產生鐵(tiě)泥多。隨著微電解的進行,廢水中的H+逐漸被消(xiāo)耗而(ér)導致pH值升高,從(cóng)而使得微電解(jiě)反應趨於緩和。
2)停留時間也是影響微電解(jiě)處理(lǐ)效果的重(chóng)要因素,其長短直接關係到微電解反應的進程。一般處理效果隨停留時間(jiān)延長而提高,但(dàn)當到達(dá)這一定(dìng)時間後反應基本停止,且量停留時間過(guò)長會帶來鐵消耗量(liàng)大,反色等不利因素,停留時間不足則反應不完全。不同的廢水其汙染物不同,所需反應時間也差異很大(dà)。。因此(cǐ),針對某種特定的(de)廢水,其水力停留(liú)時間應通過試驗確(què)定。
3)對填(tián)料進行曝氣有利於某些物質的(de)氧化,也增加對(duì)鐵屑的攬動,減少結塊,醜能及時去除鐵屑表麵沉積的鈍化膜,還可增加出水的絮凝效果。但曝氣量過大也影(yǐng)響廢(fèi)水與鐵屑(xiè)的接觸時間, 使有機(jī)物(wù)去除率降低。而在中性條件下曝氣一方麵供氧,促進陽極反應的進行,另一方麵也(yě)起到攪拌,震蕩的作用,減弱濃(nóng)差極化,加速電極反(fǎn)應的進行。
4)向體係中加入催化劑(如金屬氧化物CuO,Mn02、A120,等)能改(gǎi)進陰極(jí)的電極性能,提高其電(diàn)化學(xué)活性,效果(guǒ)顯著[4]。鹽(yán)類(婦氯化鈉,氯化氨)的存(cún)在由於提高了廢水的電導率也有助於電解反應的進行
5)合適的填料鐵炭比例可使填料(liào)在廢水中形成的(de)微電池數(shù)量最大化,從而(ér)達到最佳(jiā)處理效果。一般鐵炭質(zhì)量比可控製在一定範圍內.0.5-30:1之間,針對不同的生產廢水,合適的鐵炭質(zhì)量比能達到不同的處理(lǐ)效果。
6)填料粒徑(jìng)越小,它的比表(biǎo)麵積就越大,在廢水(shuǐ)中形成的微電池數量也越(yuè)多,微電解反應的速度就越快.對(duì)廢水(shuǐ)的處(chù)理效果(guǒ)就越好。但在實際工程中,采用小的(de)填料粒徑會導致(zhì)更為嚴重的填料板結問題,綜合考慮、最好使用填料粒徑在(zài)10-20之間的鐵粉。經一般鐵粉來源困難,廣(guǎng)泛(fàn)使用的是工廠的廢鑄鐵屑。
7 )微電解出水的後處理中和(hé)沉降的pH值。一般微電解出水中不可避免會含有一定濃度的亞鐵離子,不僅幹擾CODcr的測定,還會帶來反色等不利因索,故應設法除去。目前廣(guǎng)泛使用的加堿混凝法就是(shì)加入堿溶液使亞鐵離子沉澱為墨綠色的Fe(OH)2而除(chú)去。有資料(liào)報(bào)道(dào),中和沉降適宜(yí)的pH值為8-8 5。理論計算亞鐵離子完全沉澱的pH值為8.95,一般應調節pH值為9以上(shàng)。
8)材料選擇,不同成(chéng)分,不同雜質的材料反應活性不同,故對應的處理效果差異較大。一般陽極材料采用鑄鐵屑,小碎鐵(tiě)塊、鑄(zhù)鋁屑(xiè)、鍋台金等,陰(yīn)極材料則采(cǎi)用焦炭、活性炭、石墨、煤粉等,故可進行很(hěn)多搭配。
微電解工藝處理(lǐ)運用實例
由於微(wēi)電解過程包含了氧化還原、電附集、物理吸(xī)附(fù)、絮(xù)凝沉降以及鐵作為催(cuī)化劑的多種作用(yòng)。而不同的廢水成分差異很大,不同的有機物其降解難易程度不同,因此對應的微電解工藝參數也差異很(hěn)大。
下麵列舉幾種微電解處理的運用實例
1)偶氮染料廢水
選用上海(hǎi)某染料廠總排水口的廢水為實驗水樣。研究結果表明:經微電解(jiě)處理後,廢水色度去除率達95%,CODcr去除率達40%,並指出脫色(sè)機理主要是基於還原作用,使偶氮鍵-N=N-斷裂,從而破壞整個偶氮染料分子的共軛(è)發色體係,到達脫色的目的。偶氮分子的結構(gòu)對還原作用也有一定影響。
2)分散染料廢(fèi)水
分散染料是疏水性較強的非離子型染料。這種廢水具有汙染物(wù)濃度高、色度高、酸堿度(dù)高、毒性大的特點,因而處理難度大。大連染料(liào)廠的分散芷(zhǐ)青等6種廢(fèi)水是由24股不(bú)同工序產生的廢水組(zǔ)成,COD高達1000mg/L,色度8000倍,BOD5/COD<0.18,不能直接生化處理,化學絮凝、化(huà)學(xué)氧化法不能有效處理。采用微電(diàn)解法對該廢水進行處理。研究結果:高濃度分散染料(liào)廢水經三級微電(diàn)解處理後,廢水色度去除率達97.5%,CODcr去除率達64.4%,BOD5/COD上升為0.302,大(dà)大提(tí)高了可生化性。
3)印染廢水(shuǐ)
通過對鐵屑進行改性,並與其他一些活性填料助劑結合使用處理印染(rǎn)廢水,研究結果表明:該法可以大大提高鐵屑對廢水(shuǐ)的處理效果。改性後的脫色率及COD去除率比單純的鐵屑提高20%—30%,延長使用壽命1.5—1.8倍(bèi)。
4)含酚廢水
對微電解法處理含(hán)酚廢(fèi)水進行了研究,分析了該法處理含酚廢(fèi)水的原理和各種因素對處(chù)理(lǐ)效果的影響,廢水來自天津市化工廠苯酚車間蒸餾工段,為略帶渾濁的無色液體,pH值為6-7,酚的質量分數為5%-10%。在最佳條件(jiàn)下,處理(lǐ)前酚濃度(dù)為285.6mg/L,處理後為0.625mg/L,脫色率達99.8%。對高質量濃度的含酚廢水(shuǐ),微電解法(fǎ)處(chù)理能收到很佳(jiā)的效果(guǒ)。
5)DDNP廢水
DDNP廢水中主要汙染(rǎn)物(wù)是二硝(xiāo)基重氮酚(fēn),它作為主要的起爆炸(zhà)藥而廣泛應用於各種火工(gōng)行業,這種廢水染色深,成(chéng)分複(fù)雜。采用微電解對DDNP廢水進行脫色處理,大量(liàng)實驗表明:廢水起始pH控製在(zài)2.5左右,脫色率達95%以上,該法優於絮凝(níng)法和吸附法,投資少,設備簡單,運行費用低(dī)。
6)製藥廢水
應用微電解法處理(lǐ)四環素(sù)製藥廢水時,向Fe-C體係中加(jiā)入一定(dìng)量的Mn2+、Zn2+,其原理是Mn2+、Zn2+吸附(fù)在活性炭表麵上,可能有(yǒu)一定催化氧(yǎng)化有機物作用,有利於(yú)產生絮凝作用。與(yǔ)水解-生化治理(lǐ)工藝比(bǐ)較(jiào),該法投資較(jiào)少、效益較高、切實可行。另外運用鑄鐵屑處理新鄉市製(zhì)藥有限公司無(wú)環鳥苷、肌苷及病毒唑三者的生產(chǎn)混合廢水(shuǐ),原水COD高達6000-8000mg/L,BOD5/COD可進一(yī)步(bù)提高到(dào)0.9。
7)竺麻廢水
作為紡織印染工業常見的(de)廢水,傳統的處理工藝效果(guǒ)差、投資大。利用微電解法對重慶市金(jīn)帝(dì)工業(yè)集團公司的(de)苧麻生產廢水進行了預(yù)處理研究。結果表明(míng):最佳工藝條件下(起始pH值為2-3,停留時間40min),COD去除率(lǜ)大於32%,脫色(sè)率達47%-60%,並且發現適量金屬氧化物加入鐵炭填料後(如CuO、MnO2、Al2O3)均能(néng)使廢水COD去除率提高(gāo)至48%以上(shàng)。並通過正交對比提出微電解影響因(yīn)子的影響大小依次為:pH值>反應溫度>通氣量>停留時間(jiān)。
8)含氰廢(fèi)水
氰化物(wù)是一種劇毒物質(zhì),在電(diàn)鍍、農藥、染料中間體等(děng)工業廢水中都含大量的CN-,對人(rén)和其(qí)它動物造(zào)成很大的威脅。對含(hán)氰廢水處理方法作了係統的(de)評述,目前通常(cháng)使用化學法,過氧化無法,O3處理法和電化學氧化法。微電解反應能分解(jiě)CN-,而去除其汙染,電極反應為(wéi):CN-+2OH--2e=CNO-+H2O,2CNO-+4OH--6e=2CO2+N2+2H2O 該法不僅可以通過絮凝共沉澱法處理,而且不需提供外加電源,節約大量電能。
此外,微(wēi)電解法在屠宰場廢水,木薯酒槽廢水、醫院廢水、化纖廢水、高濃度毛發廢水(shuǐ)、農藥中間體廢(fèi)水等眾多廢水的治理中有(yǒu)著廣泛應用前景。