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铁碳微电解法处理聚甲醛废水

作者: 时间:2021-09-11 21:52:35 点击:

  聚甲醛废水的pH为3~4,CODcr为5000mg/L上下,含有大量难以降解的有毒有害物质,可生化性差,直接进行生化处理会抑制微生物生长,降低处理效率,所以应对聚甲醛废水进行预处理。铁碳微电解反应需在酸性条件下进行,可以降解掉一部分有机物的同时,将难降解的有机物氧化水解,适合聚甲醛废水的预处理工艺。

  1、研究内容

  以铁屑和活性炭微为反应原材料,对聚甲醛废水进行预处理实验,主要研究如下:

  (1)研究在不同反应pH条件下,反应对废水有机物的去除效果。

  (2)研究不同的铁屑和活性碳投加质量比对废水有机物的去除效果。

  (3)研究在不同反应停留时间的条件下,反应对废水有机物的去除效果。

  2、实验方法

  (1)铁屑用碱液加热浸泡5~10min以除去油渍,用盐酸浸泡30min,去掉氧化膜,冲洗得到粒径为1~3mm的干净铁屑。

  (2)将活性炭用实验用水浸泡,使其吸附饱和不影响实验效果。

  (3)分别取400ml水样,以1:1的铁碳投加质量比,反应停留时间为2h,反应pH为原水pH=4.2和用硫酸调节pH到2.5,进行搅拌反应,取上清液测量CODcr,研究不同pH对废水有机物去除效果。

  (4)分别取400ml水样,以0.5:1、1:1、1.5:1、2:1的投加质量比,分别投加20g活性炭和10g、20g、30g、40g铁屑,以实验(3)中得到的最佳反应pH,2h的反应停留时间,搅拌反应,反应完毕取上清液测量CODcr,研究不同的铁碳投加质量比对废水有机物的去除效果。

  (5)分别量取400ml水样,以实验(4)中最佳铁碳投加质量比,实验(3)中最佳反应pH,停留时间为1h、2h、3h,用搅拌机搅拌反应,反应完毕,取上清液测CODcr,研究反应停留时间对废水有机物的去除效果。

  3、实验结果分析

  3.1 最佳反应pH的确定

  实验采用铁碳投加质量比为1:1,反应停留时间为2h,反应pH定为原水pH和2.5,实验结果如下所示。

铁碳微电解法处理聚甲醛废水(图1)

  不同反应pH条件,对CODcr去除效果见图1。

铁碳微电解法处理聚甲醛废水(图2)

  由以上实验数据可知,在反应pH为2.5时处理效果最佳,废水的CODcr去除率能够达到37%。但是pH过低会增加硫酸的消耗,而且铁屑消耗速度过快,废水中溶入大量铁离子,后期处理产生大量铁泥,增加后期处理难度。

  考虑到废水水质及成本问题,最佳反应pH定为4左右。

  3.2 最佳铁碳比的确定

  实验采用的铁碳投加质量比分别为2:1、1:1、1:1.5、1:2,反应2h,反应pH为原水pH,实验数据见表2。

铁碳微电解法处理聚甲醛废水(图3)

  不同的投加质量比对聚甲醛废水CODcr去除效果的变化趋势如图2所示。

铁碳微电解法处理聚甲醛废水(图4)

  由数据可知,在活性炭投加量为20g时,随着铁屑的投加质量增加,有机物的去除效果越来越好,在铁碳投加质量比为2:1时,有机物的去除效果最高,CODcr的去除率能够达到35.3%。

  3.3 最佳反应时间的确定

  实验采用铁碳质量比为2:1,反应pH为原水pH,反应停留时间是1h、2h、3h,实验数据见表3。

铁碳微电解法处理聚甲醛废水(图5)

  不同反应停留时间对CODcr去除效果的影响见图3。

铁碳微电解法处理聚甲醛废水(图6)

  由以上数据可得,随着反应的进行,反应越充分,有机物的去除效果越明显,在反应2h后,CODcr下降趋于稳定。针对于本实验,最佳反应停留时间定为2h。

  4、结论

  本实验研究了铁屑活性炭法在不同的反应pH、反应停留时间、铁碳投加质量比条件下,对聚甲醛废水CODcr去除效果。通过实验得到最佳的反应条件为,反应pH为4,停留时间为2h,铁碳比为2:1。CODcr可降至3082mg/L,去除率能够达到35%,由于反应过程中消耗H+,pH会上升到4.71。(来源:沈阳化工研究院设计工程有限公司)

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