鐵碳微電解法處理聚甲醛廢水
聚甲醛廢水的pH為3~4,CODcr為5000mg/L上下,含有大量難以降解的有毒有害物質(zhì),可生化性差,直接進(jìn)行生化處理會(huì )抑制微生物生長(cháng),降低處理效率,所以應對聚甲醛廢水進(jìn)行預處理。鐵碳微電解反應需在酸性條件下進(jìn)行,可以降解掉一部分有機物的同時(shí),將難降解的有機物氧化水解,適合聚甲醛廢水的預處理工藝。
1、研究?jì)热?/p>
以鐵屑和活性炭微為反應原材料,對聚甲醛廢水進(jìn)行預處理實(shí)驗,主要研究如下:
(1)研究在不同反應pH條件下,反應對廢水有機物的去除效果。
(2)研究不同的鐵屑和活性碳投加質(zhì)量比對廢水有機物的去除效果。
(3)研究在不同反應停留時(shí)間的條件下,反應對廢水有機物的去除效果。
2、實(shí)驗方法
(1)鐵屑用堿液加熱浸泡5~10min以除去油漬,用鹽酸浸泡30min,去掉氧化膜,沖洗得到粒徑為1~3mm的干凈鐵屑。
(2)將活性炭用實(shí)驗用水浸泡,使其吸附飽和不影響實(shí)驗效果。
(3)分別取400ml水樣,以1:1的鐵碳投加質(zhì)量比,反應停留時(shí)間為2h,反應pH為原水pH=4.2和用硫酸調節pH到2.5,進(jìn)行攪拌反應,取上清液測量CODcr,研究不同pH對廢水有機物去除效果。
(4)分別取400ml水樣,以0.5:1、1:1、1.5:1、2:1的投加質(zhì)量比,分別投加20g活性炭和10g、20g、30g、40g鐵屑,以實(shí)驗(3)中得到的最佳反應pH,2h的反應停留時(shí)間,攪拌反應,反應完畢取上清液測量CODcr,研究不同的鐵碳投加質(zhì)量比對廢水有機物的去除效果。
(5)分別量取400ml水樣,以實(shí)驗(4)中最佳鐵碳投加質(zhì)量比,實(shí)驗(3)中最佳反應pH,停留時(shí)間為1h、2h、3h,用攪拌機攪拌反應,反應完畢,取上清液測CODcr,研究反應停留時(shí)間對廢水有機物的去除效果。
3、實(shí)驗結果分析
3.1 最佳反應pH的確定
實(shí)驗采用鐵碳投加質(zhì)量比為1:1,反應停留時(shí)間為2h,反應pH定為原水pH和2.5,實(shí)驗結果如下所示。
不同反應pH條件,對CODcr去除效果見(jiàn)圖1。
由以上實(shí)驗數據可知,在反應pH為2.5時(shí)處理效果最佳,廢水的CODcr去除率能夠達到37%。但是pH過(guò)低會(huì )增加硫酸的消耗,而且鐵屑消耗速度過(guò)快,廢水中溶入大量鐵離子,后期處理產(chǎn)生大量鐵泥,增加后期處理難度。
考慮到廢水水質(zhì)及成本問(wèn)題,最佳反應pH定為4左右。
3.2 最佳鐵碳比的確定
實(shí)驗采用的鐵碳投加質(zhì)量比分別為2:1、1:1、1:1.5、1:2,反應2h,反應pH為原水pH,實(shí)驗數據見(jiàn)表2。
不同的投加質(zhì)量比對聚甲醛廢水CODcr去除效果的變化趨勢如圖2所示。
由數據可知,在活性炭投加量為20g時(shí),隨著(zhù)鐵屑的投加質(zhì)量增加,有機物的去除效果越來(lái)越好,在鐵碳投加質(zhì)量比為2:1時(shí),有機物的去除效果最高,CODcr的去除率能夠達到35.3%。
3.3 最佳反應時(shí)間的確定
實(shí)驗采用鐵碳質(zhì)量比為2:1,反應pH為原水pH,反應停留時(shí)間是1h、2h、3h,實(shí)驗數據見(jiàn)表3。
不同反應停留時(shí)間對CODcr去除效果的影響見(jiàn)圖3。
由以上數據可得,隨著(zhù)反應的進(jìn)行,反應越充分,有機物的去除效果越明顯,在反應2h后,CODcr下降趨于穩定。針對于本實(shí)驗,最佳反應停留時(shí)間定為2h。
4、結論
本實(shí)驗研究了鐵屑活性炭法在不同的反應pH、反應停留時(shí)間、鐵碳投加質(zhì)量比條件下,對聚甲醛廢水CODcr去除效果。通過(guò)實(shí)驗得到最佳的反應條件為,反應pH為4,停留時(shí)間為2h,鐵碳比為2:1。CODcr可降至3082mg/L,去除率能夠達到35%,由于反應過(guò)程中消耗H+,pH會(huì )上升到4.71。(來(lái)源:沈陽(yáng)化工研究院設計工程有限公司)
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