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预处理工艺

发布日期:2015-10-29  浏览次数:1915

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文章摘要:一、方法选择化工废水成分复杂,多含有有毒、有害物质,难以降解。目前处理方法有絮凝、电化学、微电解、芬顿氧化,生化处理等。本

一、方法选择
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
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
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
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
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
机废水的预处理工艺中。
二、方法原理
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
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,
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
较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除,其反应过程如下:
阳极(Fe): Fe- 2e→ Fe2+,
阴极(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2,
若有曝气可防止铁屑板结。还会发生下面的反应:
O2+ 4H+ +4e→2H2O;
O2+ 2H2 O+ 4e→4OH-;
2Fe2++O2+4H+→2H2O+ Fe3+。
反应中生成的OH-是出水pH 值升高的原因,而由Fe2+ 氧化生成
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
附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。
芬顿氧化技术原理:由H2O2 和Fe2+ 所配成的混合溶液,羟基化反
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
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:
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH
Fe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+
Fe2++·HO2→Fe3++OHFe3++
·HO2→Fe2++O2+H+
·OH+H2O2→H2O+·HO2
·OH→·O2-+ H+
·O2-+H2O2→O2++·OH+ OH-
经过上述反应生成了一系列的自由基,如·OH、·HO2、·O2- 等,
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 +
H++e→H2O, Φ0=2.80V.这些自由基进一步与有机物发生作用:
R-H+·OH→R+ H2O
X-+·OH→·X+ OH-
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
降解的小分子物质。
三、影响因素
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
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
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
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
问题。
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
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
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
验处理效果的关键因素。
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

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
研究。废水水质:pH≤2,COD(mg/L) ≤6700
四、实验流程

 

 
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