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  铁碳填料污水处理的应用

铁碳填料污水处理的应用

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潍坊新鸿源环保科技有限公司
所在地区:
潍坊市
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2014-12-16 14:14
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铁碳微电解填料法处理染料生产废水试验研究
摘要:利用铁炭填料在水中发生的内电解过程可以有效地去除染料生产废水的色度,并提高污水的可生化性,同时对CODcr也有一定的去除效果。铁碳填料污水处理的应用试验结果表明,进水CODcr为 1200mg/L的染料废水,经内电解法处理后,脱色率可达 75%以上,CODcr去除率也可达到 45%左右,

铁碳填料污水处理的应用 详细信息

铁碳微电解填料法处理染料生产废水试验研究

华,洪 英,高廷耀,周增炎

(同济大学环境工程学院,上海 200092

摘要:利用铁炭填料在水中发生的内电解过程可以有效地去除染料生产废水的色度,并提高污水的可生化性,同时对CODcr也有一定的去除效果。试验结果表明,进水CODcr 1200mg/L的染料废水,经内电解法处理后,脱色率可达 75%以上,CODcr去除率也可达到 45%左右,该法对CODcr的处理效果比单纯的石灰乳中和混凝沉淀法要高 10%以上。

关键词:废水处理;染料废水铁碳填料

前言

铁碳填料内电解法因其工艺简单、操作方便、运行费用低、处理效果好等优点,已成为当前水处理的热点。

镀废水、煤气洗涤废水和制药废水等难处理的工业废水,这种水处理技术尤其在染料废水脱色处理方面,行了研究。

1 反应原理

溶液,发生氧化-还原反应,形成原电池。

铁粉作为阳极被腐蚀,而焦炭则作为阴极[4]

阳极反应

Fe-2eFe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V

阴极反应

2H++2eH2 E0(H+/H2)=0.00V

当有O2

氧化还原作用,破坏染料的发色或助色基团,失去发色能力;使大分子物质分解为小分子的中间体;使某些难生化降解的化学物质转变成容易生化处理的物质,提高废水的可生化性。

有研究者认为废水中的有机和无机污染物(如重金属离子、悬浮物等)被吸附到氢氧化亚铁和氢氧化铁絮体上。Demmin[5]等人研究了这种吸附作用,认为这种吸附可以用Frendlich吸附等温线来描述。BYewster[6]等人概括了电化学废水处理过程中污染物去除的 4 种机理即氢氧化亚铁和氢氧化铁絮体表面络合作用和静电吸引作用。

另外,染料分子中通常含有C=C键和N=N键。电化学过程中催化加氢和还原作用使C=C键和N=N键被破坏。Matis[7]认为废水铁碳填料内电解处理过程中既有氧化作用也有还原作用。

总之,铁碳填料内电解法处理染料废水是电化学吸附、凝聚-氧化还原反应等综合效应的结果。

2 试验方法及工艺流程

2.1 试验废水

上海某染料化工有限公司主要生产有机颜料、助剂等,品种主要有偶氮、酸煮蓝、酞菁蓝等。该公司每天排放的高浓度酸性染料废水约 7000m3,主要来自各车间的工艺母液,即产品经板框压滤后出水。此外还有反应釜和地面的冲洗水。混合废水中含有多种染料中间体和大量的无机原料及各种水溶性染料和助剂。

水质见表 1

1 废水水质

2.2 铁碳填料

铁屑滤料共有 4 种类型,1# 18 目,2# 40 目,3# 80 目,4# 100 目。为保证填料层有一定的孔隙率,防止铁屑结块板结,提高铁碳填料内电解效率,按一定比例混装部分工业焦炭,粒径约在 24mm

2.3 试验流程

试验装置及流程如图 1 所示。铁碳填料污水处理的应用

铁碳填料内电解反应器为高 350mm,直径 50mm 的玻璃管,内置铁屑和焦炭,其体积比为 1:1。原水连续由上至下流经铁发过滤柱,出水加入 10%的石灰乳调节 pH 值至 89,沉淀 30min 后取上清液测定。

3 试验结果与讨论

3.1 铁粉粒径的影响铁碳填料污水处理的应用

铁碳填料反应器内分别放入 184080 100 4 种铁粉和相同体积的焦炭,经 30min反应后,测pH,然后加入石灰乳中和测定CODcr、色度及Cu2+,结果见表 2

从表 2 看,随着铁粉目数的增加,CODcr的去除率大致相当,可见铁粉颗粒大小对CODcr及色度的影响不是很明显,因此从实际运行时反应器的结块问题考虑,选用颗粒较大的铁粉-18 目进行后续试验。

3.2 pH对处理效果的影响铁碳填料污水处理的应用

染料废水pH对内电解处理效果的影响见图 2。从图 2 可以看出,同一废水水样,在反应温度、时间相同条件下,染料废水内电解脱色效果、CODcr去除率随pH值升高而降低。因此,对该染料废水,酸性条件有利于脱色及去除有机物。因此直接采用原废水进行后续试验。

3.3 停留时间对处理效果的影响铁碳填料污水处理的应用


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