博愛電鍍廢水處理流程設(shè)備經(jīng)驗豐富
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人氣：1484 發(fā)布時間：2018-07-19 14:50 關(guān)鍵詞：焦作電鍍污水處理設(shè)備 焦作電鍍污水處理廠家 焦作電鍍污水處理價格 產(chǎn)品型號：lytt 應(yīng)用領(lǐng)域：水處理 產(chǎn)品價格：39800 想了解更多產(chǎn)品詳情，請 |
我國和日本都曾經(jīng)出現(xiàn)過污染區(qū)鎘中毒的情況。含鎘廢水在排放前必須進(jìn)行處理，以達(dá)到排放的要求，避免污染中毒事件的發(fā)生。處理鎘廢水的方法大致分為以下幾類:石灰中和法，缺點是工藝較復(fù)雜，受制約因素多;化學(xué)沉淀法，具有工藝簡單、操作方便、經(jīng)濟實用等諸多優(yōu)點，但其沉淀渣難以處理，會造成二次污染，很難達(dá)到綠色環(huán)保的要求;離子交換法，該法受樹脂的吸附容量限制，適用于處理含鎘濃度低的廢水，且樹脂易于中毒，但處理成本偏高;吸附法，處理含鎘廢水適用范圍廣，不會造成二次污染，但吸附劑往往對鎘離子的吸附選擇性不高;生化法，缺點是技術(shù)尚不完善，處理范圍有限;氧化還原法，缺點是消耗較多的化學(xué)藥品和原材料，費用較高，操作復(fù)雜，且存在二次污染問題。
此外現(xiàn)在備受關(guān)注的方法有電解法、光觸媒法，此兩種方法可以將廢水降解為二氧化碳、水和簡單有機物，常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng)等優(yōu)點。但電解法適用于鎘含量大的廢水處理，缺點在于電流效率偏低、能耗大;光觸媒法的缺點在于處理成本較高。本試驗使用電解法與光觸媒法的聯(lián)合處理方法(以下略稱聯(lián)合法)對鎘與有機物形成的絡(luò)合物廢水進(jìn)行處理。它利用電解法電極產(chǎn)生的氧氣參加光觸媒反應(yīng)，這樣可以有效地節(jié)省成本。
1·實驗原理和方法
1．1 實驗原理
電解槽中發(fā)生如下反應(yīng):在電極的作用下，廢水中的金屬離子直接還原為單質(zhì)金屬;同時有氧氣生成。2Cd2++4e→2Cd
光觸媒(二氧化鈦)在日光紫外線照射作用下，電子由價帶躍遷至導(dǎo)帶，產(chǎn)生電子與空穴。電子與空氣中的氧反應(yīng)生成超氧負(fù)離子，空穴與表面吸附的水或OH－反應(yīng)形成具有強氧化性的羥基自由基·OH。高活性的羥基具有分解所有有機物和部分無機物的能力。
1．2 模擬廢水的配置方法
實驗的廢水是根據(jù)研究目的自制的模擬廢水。重金屬為二價鎘離子，含量為50mg/L。有機物為鄰苯二酚，乙二胺，乙二胺四乙酸，含量為100mg/L，分別與鎘離子配成廢液備用。
1．3 聯(lián)合法試驗方法
首先測定工藝廢水中的TOC濃度，然后將500mL廢液放入電解槽中，插入電極，加入TiO2粉末。改變電流強度及TiO2粉末的添加量，并延長酸化時間。間隔三十分鐘測定電解槽中水的TOC濃度。并把處理后廢水的TOC濃度與原廢液中TOC濃度相比，得到TOC的除去率。
1．4 試驗裝置
在電解酸化裝置中，電極的陽極采用Pt/Ti復(fù)合電極，陰極采用的是Ti電級，電解質(zhì)為0．1moL/LK2SO4溶液。同時在電解槽上方設(shè)有紫外光照射裝置。
廢水中總有機碳素的濃度(以下略記作TOC)用總有機碳素測定儀進(jìn)行測定。處理后的廢液經(jīng)過0．45μm濾紙過濾后，用LC1000型液相色譜儀來測定其生成物的成分。
2·結(jié)果與分析
鎘與鄰苯二酚的生成的絡(luò)合物(本文略作Cd-Cate)，鎘與乙二胺生成的絡(luò)合物(本文略作Cd-En)，鎘與乙二胺四乙酸生成的絡(luò)合物(本文略作Cd-Edta)。
2．1 電解法、光觸媒法、聯(lián)合法處理結(jié)果的比較
圖1為采用不同方法對Cd-En廢液處理后得到的TOC除去率曲線。
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由圖1可以看出，使用聯(lián)合法處理的廢水，在酸化時間達(dá)到3．5h時，TOC的除去率可以達(dá)到90%左右，與電解法、光觸媒法相比，TOC的最大除去率提高了30%以上，這說明聯(lián)合法優(yōu)于其他兩種方法。三種方法的工藝參數(shù)分別是電解法:電流密度是80mA/cm2;光觸媒法:TiO2添加量為2．0g;聯(lián)合法:電流密度是80mA/cm2、TiO2添加量為2．0g。
2．2 聯(lián)合法處理廢液最佳工藝參數(shù)的確定
2．2．1 酸化時間對結(jié)果的影響
圖2為酸化時間與TOC除去率的關(guān)系曲線。
由圖2可以看出，在三種廢液中，TOC除去率隨著酸化時間的延長而增大。在酸化時間為3．5h時，除去率達(dá)到了最大值(為92%，93%及95%)。在這之后延長酸化時間，除去率保持不變。說明3．5h是酸化時間的最佳點。
2．2．2 觸媒添加量對結(jié)果的影響
圖3是光觸媒的添加量與TOC除去率的關(guān)系曲線。
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由圖3可以看出，對于三種廢液，TOC除去率隨著光觸媒添加量的增加而增大。但在2．0g時TOC除去率達(dá)到了最大值，之后如果繼續(xù)添加光觸媒，除去率基本不變，說明2．0gTiO2是最佳添加量，過量添加時沒有意義。
同時可以看出，加入0．25g的TiO2時，Cu-Ed-ta廢液中TOC除去率達(dá)到了70%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Cd-Cate(TOC除去率為30%)和Cd-En廢液(TOC除去率為40%)。這是因為絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)不同所引起的:Cd-Cate廢液和Cd-En廢液中，絡(luò)合物整體顯示的是中心金屬的正電荷;而Cd-Edta廢液中絡(luò)合物顯示的是配位體的負(fù)電荷，它很容易被高活性的羥基酸化，所以少量的TiO2就可使Cd-Edta廢液分解，使TOC的除去率迅速上升。
2．2．3 電流密度對結(jié)果的影響
圖4為電流密度與TOC除去率的關(guān)系曲線。
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由圖4可以看出，增加電流密度，TOC除去率也隨之增大。但在電流密度為80mA/cm2時，TOC的除去率可達(dá)到96%，這之后繼續(xù)增大電流密度，TOC除去率保持不變。說明80mA/cm2已是最佳電流密度。
2．3 生成產(chǎn)物的確認(rèn)
圖5、圖6、圖7是在電流密度80mA/cm2、TiO2的添加量為2．0g、酸化時間為3．5h的處理條件下，各種廢液的生成物濃度曲線。
從圖5可以看出，鄰苯二酚廢液處理后可得到酒石酸，乙酸，乙二酸，丙二酸，丁二酸，甲酸，乙醇酸等各種產(chǎn)物。各種生成物濃度在酸化時間進(jìn)行至0．5～2h達(dá)到最高點，之后生成物濃度逐漸降低。當(dāng)酸化時間達(dá)到2．5h后，各種生成物的濃度低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978－1996)，可以排放。
從圖6可以看出，乙二胺廢液生成了少量的乙酸和酒石酸，甲醛。各種生成物濃度在酸化反應(yīng)進(jìn)行至0．5～1h時達(dá)到最高點，然后隨著酸化時間的延長濃度逐漸降低。當(dāng)酸化時間達(dá)到2．5h后，生成物的濃度低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978－1996)，可以排放。
從圖7可以看出，乙二胺四乙酸廢液是生成了乙二胺乙酸，亞氨基二乙酸，甲醛。各種生成物濃度在酸化時間進(jìn)行至0．5～1．5h達(dá)到最高點，之后生成物濃度逐漸降低。當(dāng)酸化時間達(dá)到2．0h后，生成物的濃度低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978－1996)，可以排放。
3·結(jié)論
1)對于含鎘廢液，用聯(lián)合法進(jìn)行處理與使用電解酸化法或光觸媒法相比，可以提高廢液中總有機碳除去率。
2)使用聯(lián)合處法處理三種含鎘廢液，本試驗得出的最佳處理工藝參數(shù)是:電流密度為80mA/cm2、TiO2的添加量是2．0g、酸化時間3．5h。在此條件下，TOC的除去率可達(dá)96%以上。
3)廢液酸化處理后生成物的主要成分是各種小分子酸類物質(zhì)。雖然小分子酸的濃度在酸化2．5h左右就低于排水標(biāo)準(zhǔn)，可以排放，但為了達(dá)到最好的處理結(jié)果，廢液的酸化時間依然需要3．5h。
