有機(jī)助劑廢水預(yù)處理
有機(jī)助劑化工廢水，水質(zhì)復(fù)雜，難降解，傳統(tǒng)的鐵炭微電解-Fenton試劑法不能達(dá)到預(yù)期的處理效果。
Fenton試劑強(qiáng)化二級(jí)鐵炭微電解預(yù)處理有機(jī)助劑廢水
以自蘭州某有機(jī)助劑化工廠的總排污口有機(jī)助劑廢水為例，采用Fenton試劑強(qiáng)化二級(jí)鐵炭微電解對(duì)有機(jī)助劑廢水預(yù)處理。該化工廠生產(chǎn)廢水為間歇排放.水量小且水質(zhì)變化較大，廢水中含有過(guò)氧化物、醇類、酮類、苯類、醛類等多種有機(jī)物。廢水的pH值為2～13，COD0的質(zhì)量濃度為8000～20000mg/L？缮潭鹊(m(BOD5)/m(COD0)≤O.21)，SS的質(zhì)量濃度為28158mL。廢水從高位水箱以45L/h流速由泵從下端打人鐵炭微電解反應(yīng)器中。廢水經(jīng)過(guò)一級(jí)反應(yīng)器處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)水箱，調(diào)節(jié)pH值、投加一定量的H2O后。再用泵打人二級(jí)鐵炭微電解反應(yīng)器中，最后出水進(jìn)人集水箱。在運(yùn)行過(guò)程中.在2個(gè)反應(yīng)器中采用連續(xù)曝氣.可以起到攪拌的作用.避免填料的板結(jié)，降低填料上的鈍化膜。改善反應(yīng)條件，同時(shí)可增加在鐵炭微電解反應(yīng)器中的電子受體和氧氣.提高處理效率。
進(jìn)水pH值對(duì)處理效果的影響
原水的COD0的質(zhì)量濃度為11900mg/L，分別調(diào)節(jié)不同的進(jìn)水pH值，反應(yīng)時(shí)間為60rain，以確定最佳的進(jìn)水pH值.試驗(yàn)測(cè)得一級(jí)反應(yīng)器出水CODo值及去除率，隨著pH值的升高，COD。的去除率下降，當(dāng)pH值為1時(shí)，CODo去除率高達(dá)5l%，pH值升高到6時(shí)，CODcr去除率僅為15.8%左右。這是因?yàn)殍F和碳的氧化還原電位相差較大，在反應(yīng)器中兩者是通過(guò)原電池效應(yīng)發(fā)生電極反應(yīng)：
陽(yáng)極(Fe)：Fe一2eFe(1)
陰極(C)：2H+4-2e一2[H]H2(2)
生成的具有較高化學(xué)活性的產(chǎn)物與溶液中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng).破壞某些有機(jī)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，達(dá)到降解有機(jī)物的目的。首先在酸性條件下，有利于陰極反應(yīng)(2)的進(jìn)行，產(chǎn)生了大量新生態(tài)的[H];其次，在鐵炭微電解體系中，陽(yáng)極生成的Fe2+將會(huì)部分發(fā)生水解反應(yīng)生成具有較強(qiáng)吸附能力的Fe(OH)2：Fe+2H20Fe(OH)2+2H，當(dāng)反應(yīng)體系中H+的濃度過(guò)高時(shí).則不利于此反應(yīng)的進(jìn)行。所以廢水的pH值越低，處理效果越好。但當(dāng)pH值過(guò)低、酸性過(guò)強(qiáng)時(shí)，鐵屑的消耗量增大，使廢水中的Fez+或Fe3+量增加.造成廢水的色度增加.破壞反應(yīng)后生成的絮體。因此綜合考慮選擇進(jìn)水的初始pH值為2。
反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響
一級(jí)反應(yīng)的進(jìn)水COD。的質(zhì)量濃度為12030mg/L，調(diào)節(jié)廢水pH值為2，測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)間下廢水的處理效率，出水COD。結(jié)果，隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，COD0去除率增加。在90min以內(nèi)，CODo去除率增長(zhǎng)很快，90min以后，COD。去除率增長(zhǎng)速率減慢并趨于穩(wěn)定這是因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短決定了氧化還原等作用時(shí)間的長(zhǎng)短.反應(yīng)時(shí)間越.氧化還原等作用也進(jìn)行得越徹底.而隨著反應(yīng)的進(jìn)行.H+不斷反應(yīng)生成H和H0，使溶液中H+的數(shù)量減少、pH值升高，偏離了其最佳pH值范圍，使處理效率下降。而反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng).鐵的消耗量增加.溶出的Fe2~大量增加，并氧化成為Fe，造成色度增加等問(wèn)題。所以一級(jí)微電解反應(yīng)時(shí)間選擇90min為宜。
Fenton試劑強(qiáng)化與直接串聯(lián)兩級(jí)鐵炭微電解處理效果比較
二級(jí)鐵炭微電解反應(yīng)較一級(jí)反應(yīng)COD0去除率有所增加，二級(jí)出水COD去除率為59%.較一級(jí)反應(yīng)只增加了8%.效果不明顯這可能因?yàn)橐恍┯袡C(jī)物不能被鐵炭微電解氧化：同時(shí)受濃差極化的影響，即在鐵炭微電解反應(yīng)時(shí).離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)不能立即完成.靠近電極表面溶液薄層內(nèi)的離子濃度與溶液內(nèi)部的離子濃度不同，結(jié)果產(chǎn)生一種濃差電池，其電位差同鐵炭電極電位差相反，而阻止電極反應(yīng)進(jìn)行，從而減弱鐵炭微電解的處理效果。
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