周期换向电凝聚法处理维生素C废水的研究

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制药废水的水质复杂,毒性大,有机物种类多且浓度大,污染危害严重,如果不对其进行治理直接排放,会严重危害水体环境,直接或间接影响人类的健康。电化学处理制药废水因其设备简单、投资少、操作简单并便于自动化而日益受到人们的重视,但是传统的电化学法由于能耗高,极板钝化等问题在应用上受到了限制,为了更好的解决这些问题,本研究采用铁/铝周期换向电凝聚法处理维生素C废水,以铁和铝为反应极板,考察各因素对周期换向电凝聚法处理模拟维生素C废水处理效果的影响,并对其反应机理进行了分析。在此基础上,对实际维生素C废水进行了处理实验,进一步验证周期换向电凝聚法处理废水的可行性。模拟维生素C废水实验结果表明:电压强度、搅拌速度、极板间距、电解质浓度、初始pH值、维生素C浓度、反应时间对电凝聚法处理维生素C废水的效果有不同程度的影响。综合考虑处理效果,电凝聚技术处理维生素C废水的最优条件为:pH为3,电压强度为12 V,搅拌速度为500 r/min,极板间距为0.3cm,电解质Na2SO4浓度为0.02 mol/L,维生素C浓度为600 mg/L,反应时间为60 mmin。在该条件下,COD和维生素C的去除率分别为95%和99%。以铁板和铝板为反应电极,对周期换向电凝聚法处理模拟维生素C废水的机理进行了研究。在对反应前后溶液紫外.可见光谱扫描分析,对反应后的絮体X-射线衍射分析和红外光谱扫描分析,极板的电镜扫描,溶液中金属离子浓度测定等基础上,探讨了周期换向电凝聚法处理维生素C废水的机理。结果表明,电凝聚法处理制药废水是金属离子絮凝作用、电气浮作用和氧化还原作用共同作用的结果。其中金属离子絮凝作用比较显著,贡献率为80%;电气浮作用贡献率为18%;氧化还原作用贡献率为2%。在实验过程中同时发现,周期换向有效缓解了极板钝化现象,对极板有一定程度的保护作用。本研究采用周期换向电凝聚法处理COD值接近5000 mg/L、维生素C含量300 mg/L的维生素C实际生产废水,实验结果表明,其维生素C去除率为86.76%,COD去除率为26.90%,废水由褐色变为无色。通过以上研究说明,周期换向电凝聚法是一种可行的制药废水处理方法。
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