预处理工艺

热度681票  浏览4004次 时间:2015年10月29日 11:42
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一、方法选择中国环境保护网ef%^f-^ Sl
化工废水成分复杂,多含有有毒、有害物质,难以降解。目前处理方中国环境保护网*u][B"RK:h2B1@4V
法有絮凝、电化学、微电解、芬顿氧化,生化处理等。本文采用微电中国环境保护网 Vgp3kd-Y*_-}0H
解- 芬顿氧化组合工艺对化工废水处理效果进行了研究,该方法具有中国环境保护网f(GH!LS p6P
反应速度快、处理效率高、抗干扰能力强、对有毒有害污染物转化较中国环境保护网G.ps!q]/D&Pq
彻底、设备简便、维护费用低廉等优势,被业内广泛应用于难降解有
n'aFF \ Y N0机废水的预处理工艺中。中国环境保护网`-X6`;NjX
二、方法原理
;QYCf3Nd]0微电解技术原理: 将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中,会形成无中国环境保护网o)zY A&~F4}]
数个微原电池。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液,
Gf6p dH0铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比
OV!B1h+R#v k3gv0较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除,其反应过程如下:中国环境保护网K#}8W]Q0A7Z'A4O
阳极(Fe): Fe- 2e→ Fe2+,中国环境保护网 [0}'C4ge4r Fw
阴极(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2,中国环境保护网#KM/@(E7e%o.\-H
若有曝气可防止铁屑板结。还会发生下面的反应:
8a.xJ5WyV9W |+C0O2+ 4H+ +4e→2H2O;
u E'CF+CM(JP j:r0O2+ 2H2 O+ 4e→4OH-;
7}rr5t)e v;oWJ02Fe2++O2+4H+→2H2O+ Fe3+。中国环境保护网;h @*h3Z"zJ]
反应中生成的OH-是出水pH 值升高的原因,而由Fe2+ 氧化生成中国环境保护网dp? ] E"YH
的Fe3+ 逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3 胶体絮凝剂,可以有效地吸中国环境保护网i {R Eo0q:m9h
附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。
b#owL!f0|t@0芬顿氧化技术原理:由H2O2 和Fe2+ 所配成的混合溶液,羟基化反中国环境保护网&Nx*Q+Iu
应过程主要是在Fe2+ 的作用下使H2O2 分解释放出羟基游离基,活性的
}!hY#_5AN0羟基游离基容易加成到芳环上从而发生羟基化反应。其分解过程如下:中国环境保护网GF0LM;Fdw(^2K
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH中国环境保护网 A-a#Hg |,BV3h;i
Fe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+中国环境保护网 h L5w~f"~9yU
Fe2++·HO2→Fe3++OHFe3++中国环境保护网_M5vS EN
·HO2→Fe2++O2+H+
$M9Nj"`.Hg0·OH+H2O2→H2O+·HO2中国环境保护网XJ;\B(i_4`4h
·OH→·O2-+ H+
Qz6dGpO0·O2-+H2O2→O2++·OH+ OH-中国环境保护网Fq h b6o*B:oQ
经过上述反应生成了一系列的自由基,如·OH、·HO2、·O2- 等,
W3z,U-z|0其中羟基自由基是最活泼的氧化剂之一,其氧化还原电位为:·OH +中国环境保护网C J e:gx$t&ZG6nDd
H++e→H2O, Φ0=2.80V.这些自由基进一步与有机物发生作用:中国环境保护网|c.W7w f
R-H+·OH→R+ H2O
0h^wF Z L0X-+·OH→·X+ OH-中国环境保护网&f4R%f]+B2~ilk?&G
生成的R 和·X 进一步与自由基反应,使有机物矿化或转化为易于
Q.G Oi-Q0降解的小分子物质。
rs ng-g Vv0三、影响因素
b w8_"|!n/xM5D{ b&{^e0电解停留时间是微电解工艺设计的一个重要影响因素[1],停留时间中国环境保护网6]9Vc6v$Za iaoQ
的长短决定了氧化还原等作用时间的长短,停留时间越长,氧化- 还原中国环境保护网)s'Vs@#cD#P9h+d
等作用也进行得越彻底,当停留时间过长时,铁的腐蚀量增加,从而使溶
beT!Bh2MD!W$R0出的Fe2+ 大量增加,并氧化成为Fe3+,造成色度的增加及后续处理等种种
\/t uW%KJ0问题。中国环境保护网5_1TH[y+sXQ
对芬顿氧化法而言,H2O2 的用量直接影响了羟基自由基(·OH)的产中国环境保护网9s+FpftwE
生量,适量的H2O2 有利于促进·OH 的产生,但过量的H2O2 将出现无效中国环境保护网U"}+q J(Z1eC yD
分解,并导致废水COD 值增加。因此,电解时间和加药量是影响本实
A(p eHA_GRd0验处理效果的关键因素。
h.zh1@;c O$m)N0本实验以山东某化工有限公司生产废水进行实验,分别采用芬顿

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qK J g&R6H0氧化和微电解- 芬顿氧化组合工艺(2-8) 对其水样的处理效果进行中国环境保护网#k ?7G;a s
研究。废水水质:pH≤2,COD(mg/L) ≤6700中国环境保护网6}Y%BR:nm1\,~%m
四、实验流程中国环境保护网*K,H,c1nS-y

&i5^z.mZ S}#w0F"U0中国环境保护网aR%Du*St G'Z

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