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丙烯腈污水处理高级氧化技术

作者: 时间:2022-09-10 22:14:00 点击:


  在丙烯腈污水当中,可生化性差的特点使其中的多种物质难以被生物降解,以腈纶厂的污水为例,相关检测得出重铬酸盐指数在1000mg/L以上。通过长时间的发现与研究,利用高级氧化技术进行丙烯腈污水处理,工艺较为简单,且反应迅速,去除污水当中的难降解物效果显著。

  1、高级氧化技术

  利用氧化法进行丙烯腈污水处理,主要的处理原理,就是通过相关措施对污水的重铬酸盐指数进行有效的控制。通过研究与测验发现,污水中重铬酸盐指数的的影响因素,主要包括Fe2+和H2O2的投加量、反应时间、初始pH值等。在应用过程中,结合中心响应面法对高级氧化处理过程的进行优化分析,能够得出最佳的反应参数;进而再利用三维荧光光谱对丙烯腈污水中的污染物进行详细检测,并利用光谱图进行有效分析。通过反复的处理、反应、检测,并对重铬酸盐指数的处理效果进行全面的监控与分析,明确污水处理程度即污染物去除率。

  2、紫外光处理丙烯腈污水

  2.1 实验概述

  实验主要考察紫外光对丙烯腈污水处理的作用,探究丙烯腈污水初始浓度、pH值以及温度对反应过程的影响效果。实验中,采用丙烯腈污水初始浓度100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L,并不断调解pH值,对其施加紫外灯光照,正常室温下紫外光照射时间为80min,室温在需要时可调解。

  2.2 初始浓度对处理效果的影响

  在紫外灯光照射下,丙烯腈污水不初始浓度下,对污染物的去除都表现出了显著成果。在100mg/L浓度中,处理过后的丙烯腈残存率降到10%;随着初始浓度的提升,丙烯腈残存率也有所升高。当初始浓度大于300mg/L时,初始浓度的变化就几乎不会对丙烯腈的残存率产生影响,其残存率能够有效保持在31%以下。

  在高浓度下,紫外光对丙烯腈的作用效果得到了增强,而紫外光的作用效果,主要受到紫外线剂量的影响,而紫外线剂量又会受到照射强度与时间的影响。其主要影响规律如下:

D=I•S

  式中D为紫外线的剂量;I则是紫外光强度;S表示照射时间。

  2.3 初始pH值对处理效果的影响

  采用300mg/L初始浓度的丙烯腈污水,通过盐酸与氢氧化钠对该浓度下污水的pH值进行调解,保持室温下紫外光照射80min,探究初始pH值对紫外光处理丙烯腈水的影响效果。

  实验中,当pH值为6时,得到了最好的丙烯腈去除效果,残存率为20%左右,在pH值为强酸过强碱条件使,丙烯腈的残存率高于48%。此外,针对不同同pH值条件下,进行紫外光照射调整,随着光照时间的适当延长,丙烯腈的残存率会有所降低。

  2.4 温度对对处理效果的影响

  以初始浓度为300mg/L的丙烯腈污水作为实验基础,调解室内温度,保持pH值不变,进行紫外光照射80min;考察温度对紫外光处理丙烯腈水的影响效果。

  通过实验发现,当室内温度调解在40℃以下时,相同光照条件下的丙烯腈残存率并无明显变化,保持在25%以上;当温度在40℃以上时,随着温度的继续上升,丙烯腈的残存率显著下降;60℃时,其残存率将之3%。由此表明,高温条件下能够促进光化学反应,并能增强丙烯腈的热解作用。若在实验过程中,才采用紫外光照射,而是采用磁力搅拌80min,则将丙烯腈的村存量降低到15%左右。

  3、高铁酸钾处理丙烯腈污水

  3.1 实验概述

  实验主要考察氧化剂高铁酸钾对丙烯腈污水处理的作用,探究高铁酸钾投加量以及丙烯腈污水的初始浓度、初始pH值以及温度对处理效果的影响。

  3.2 高铁酸钾投加量对处理效果的影响

  采用300mg/L的丙烯腈污水开展相关实验,实验所用高铁酸钾的纯度为95%,保持污水pH值与室温不变,更改高铁酸钾投加量,使污水中的高铁酸钾含量为10mg/L、20mg/L、50mg/L、100mg/L,反应时间为80min。进而分析高铁酸钾投加量对丙烯腈污水处理效果的影响。

  实验表明,在高铁酸钾的投加量为10mg/L时,检测到的丙烯腈残存量为30%左右;随着高铁酸钾投加量的不但增加,污水中的丙烯腈残存量逐渐降低,当降低幅度会逐渐减小。通过分析能够明确,该反应原理,是由于在高铁酸钾即氧化剂不断增加的情况下,由于氧化作用产生的絮状物氢氧化铁也会逐渐增多,由于其大表面积特点与表面化学特性,使其具备了良好的吸附功能;又由于氢氧化铁是在水处理的过程中形成,反应过程能够对水中的丙烯腈起到一定卷扫与沉淀作用,进一步提升丙烯腈的去除效果。

  通过对反应时间的观测,高铁酸钾的作用先快、后慢,反应初期阶段就能去除掉大部分的丙烯腈,加大高铁酸钾的投加量,能够在一定程度上延长反应时间,时后期反应的去除总量得到提升。

  3.3 初始浓度对对处理效果的影响

  保持丙烯腈污水中的高铁酸钾含量为20mg/L不变,保持污水pH值与室温不变,变化初始浓度为100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L,进而分析高铁酸钾处理丙烯腈污水时,初始浓度对处理效果的影响。

  通过实验观察,在100mg/L浓度下,反应过后的丙烯晴残存率能够降至13%以下;随着浓度的不断升高,残存率也会增加,当丙烯腈浓度达到400mg/L时,残存率能够降至35%左右。

  反应过程中,由于氢氧化铁在其中能够发生良好的絮凝作用,可帮助提升丙烯腈去除效果。因此,在高能浓度的丙烯腈污水处理过程中,适当提升高铁酸钾的投加量,能够促使丙烯腈去除效果更佳[2]。

  3.4 初始pH值对处理效果的影响

  采用300mg/L初始浓度的丙烯腈污水,通过盐酸与氢氧化钠对该浓度下污水的pH值进行调解,保持高铁酸钾投加量为20mg/L不变,反应时间为80min。探究初始pH值对紫高铁酸钾处理丙烯腈水的影响效果。

  通过实验记录,当丙烯腈污水的pH值为6时,即污水为中性时,高铁酸钾对丙烯腈的处理效果最好,残存率最终能够降低至30%以下。在强酸条件下,由于氢离子,造成高铁酸钾分子发生栀子花作用,进而导致其结构重整,分子内部的氧化还原反应,使处理丙烯腈的氧化时间变短,大部分的丙烯腈未来得及被分解。在强碱条件下,则是由于高铁酸钾分解缓慢,且氧化电位过低,最终导致丙烯腈去除效果不佳。

  3.5 温度对处理效果的影响

  以初始浓度为300mg/L的丙烯腈污水作为实验基础,调解室内温度,保持pH值不变,高铁酸钾投加量为20mg/L不变,反应80min;考察温度对高铁酸钾处理丙烯腈水的影响效果。

  实验表明,在40℃时,由于高铁酸钾作用,丙烯腈残存率降至20%以下,处于最佳状态;随着温度的继续上升,丙烯腈的去除效果明显下降。

  综上所述,对高级氧化极速在丙烯腈污水处理中的研究分析,对明确处理方式有重要意义。通过相关实验,能够了解最佳条件下污水处理效果也就更好。不断拓展高级氧化技术在丙烯腈污水处理中的应用范围,能促进环境污染的有效治理。


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