预处理工艺

热度374票  浏览985次 时间:2015年10月29日 11:42

%dE?,vI J#S\x0一、方法选择中国环境保护网O?'IX^b Y
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
2VY'P{3hG ~${x0法有絮凝、电化学、微电解、芬顿氧化,生化处理等。本文采用微电中国环境保护网/fZ RT'd
解- 芬顿氧化组合工艺对化工废水处理效果进行了研究,该方法具有中国环境保护网$rB#v;[4W s gN
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
'|b(Y*K,w&t"t:z-O@0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
l!U,j8J~W D._ h0机废水的预处理工艺中。
P2y+j$UMkgfJv0二、方法原理
Vz6?*f.VT0微电解技术原理: 将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中,会形成无
t;F:Ns"V8E"I0数个微原电池。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液,中国环境保护网0r,vo1sN9t'K wH9|
铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比中国环境保护网M!u'x;\6D
较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除,其反应过程如下:
%dP,vI3F6C$CU0阳极(Fe): Fe- 2e→ Fe2+,中国环境保护网'{7Q:B0G"T wE Xhj
阴极(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2,
)Y htWggb"e0若有曝气可防止铁屑板结。还会发生下面的反应:
O&Bw,on,b/u/}0O2+ 4H+ +4e→2H2O;
[V9T5F P_6_0O2+ 2H2 O+ 4e→4OH-;中国环境保护网K N5Jg*p VY
2Fe2++O2+4H+→2H2O+ Fe3+。
s$?M/d*n$E W0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B fC&c'Jv
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
$z9c/~9['|N8D0附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。中国环境保护网k?*s;hBq Z\
芬顿氧化技术原理:由H2O2 和Fe2+ 所配成的混合溶液,羟基化反中国环境保护网[K4\h6R)S \
应过程主要是在Fe2+ 的作用下使H2O2 分解释放出羟基游离基,活性的中国环境保护网 QqC[+Z7zS
羟基游离基容易加成到芳环上从而发生羟基化反应。其分解过程如下:中国环境保护网H7OPZ8MP'~-o
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH中国环境保护网;c [5PH9JB3D
Fe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+中国环境保护网r8Y D#RTL P
Fe2++·HO2→Fe3++OHFe3++中国环境保护网I,k4WS`h
·HO2→Fe2++O2+H+
(X6G3C$U+[t0·OH+H2O2→H2O+·HO2
f c` fsYD0·OH→·O2-+ H+中国环境保护网~Re?nc ?
·O2-+H2O2→O2++·OH+ OH-
:F3AWs^0经过上述反应生成了一系列的自由基,如·OH、·HO2、·O2- 等,
$K#P!n2j R:M5E h L Z0其中羟基自由基是最活泼的氧化剂之一,其氧化还原电位为:·OH +中国环境保护网DQcx2q-p _*e
H++e→H2O, Φ0=2.80V.这些自由基进一步与有机物发生作用:中国环境保护网;`_6j6R%_ b h4MG
R-H+·OH→R+ H2O中国环境保护网@&nIy{~lP7h1\
X-+·OH→·X+ OH-中国环境保护网 w NM7Z&z-pX
生成的R 和·X 进一步与自由基反应,使有机物矿化或转化为易于中国环境保护网e'ZC gbv6~
降解的小分子物质。
'@VC4v3e+O:S8`$q#r0三、影响因素
wrxx Q }:NDT A_0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1y(}5D9|l9g-~S
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` f/Wn x(c4[9h&~8K
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,从而使溶中国环境保护网8J"N/q]%}
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
M7HEf%Y#]ZT0问题。
| Lyh)s0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
p0Y[ Om1Dv0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
*^1~ ~Y`)}mlfx0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中国环境保护网Kf`4`'vv yb
验处理效果的关键因素。中国环境保护网L)Ch gZ z^
本实验以山东某化工有限公司生产废水进行实验,分别采用芬顿中国环境保护网*P#z2g|9vS#I

中国环境保护网~7n-Tj'Bk

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
gEUB(e+q.[d.@3L0研究。废水水质:pH≤2,COD(mg/L) ≤6700
]4Q-in NG,N0四、实验流程

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