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近几年来发展起来的一种新型污水预处理方法用废铸铁屑处理污水,其主要原理是利用铁的还原性、电化学性和铁离子的絮凝、吸附作用。当废水在酸性介质中,主要发生电解反应、铁与炭之间形成无数个微电流反应器,废水中的有机物质在微电流的作用下被氧化还原。因此,此方法也可称为铁炭微电解法。本实验采用废铸铁屑与一定量的活性炭混合后浸入含氧量较少的废水中,则形成以铁为阳极,碳为阴极的原电池,发生如下反应:
阳极 Fe-2e Fe2+
阴极 2H+2e2H H2
在此电极反应中,新生态的H具有相当高的活性,它能和有机磷农药废水中的磷酸脂类污染物反应,使大分子有机物转变成为小分子有机物,消除其毒性,为后续的生化处理创造条件。经铁炭处理后的废水加碱性水中和,生成的Fe(OH)2或Fe(OH)3胶体絮凝物对有机物质有吸附的能力。
一、废水的来源及特点
废水来源生产农药企业中间体产生的废水,该废水盐度高,有机硫 及有机磷含量高,pH高,毒性大,废水污染物浓度高,含有高浓度有毒、难降解有机物质,生化处理的难度大,、负荷高,因此选择经济有效的预处理工艺显得尤为重要。
二、废水水质
CODcr 20000~25000mg/L左右pH ≥12
三、试验结果
a)小试用500ml玻璃烧杯,取铸铁屑40ml,活性碳40ml,废水取样80ml,加1ml硫酸,调节pH 为1-2,搅拌2小时,pH可升至5,再加碱调节pH至11,过滤得
第一水样CODcr去除率达到78%。估计是活性炭未吸附饱满,后面CODcr去除率基本稳定在50%左右。
b)原来水质可生化性较差,考虑到经过铁屑微电解后,可生化性是否提高,由此对处理前后废水的可生化性进行了化验,数据见表2
表2废水可生化性情况
从上表可以看出,COD下降了近50%,但BOD5几乎没有降解,说明经过铁屑微电解后,废水的毒性得到了一定的消除,所以可生化性(BOD5/CODcr)也由原来的小于30%的不可生化提升到现在的较好可生化性(BOD5/CODcr=45.33%)。
c)根据工程经验数据表明:生化处理废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时,会造成污泥体积膨胀,水面泛出大量泡沫,微生物会相继死亡。由于氯化物废水的氯离子很高,而该水的后续处理是生化处理,所以对废水中的氯离子有一定的要求,为后续的生化处理考虑,我们对处理后的氯离子也进行了测试,测试结果见表3
表3
通过以上数据可以看出,铁屑微电解对废水中的氯离子也有一定的去除率。
从CODcr的去除率、废水的可生化性及氯离子的去处率可看出,铁屑处理氯化物废水是可行的。
2由于对废水的处理效果的影响因素有铸铁屑与活性炭的比例、废水的pH值、水温、电解的时间等,为确定最好的效果,最合理的操作,对以上的影响因素进行实验。
A) 反应温度,进水pH值的影响
由于废水出水一直保持在90℃左右,而在三废处理装置保持的温度在60~70℃之间同时考虑pH值对处理效果有一定的影响,所以我们对pH与水温的影响进行了实验见表4
表4
从实验可以看处,水温保持在60℃的情况下,水的体积可以下降一半,如CODcr仍保持原来的浓度,CODcr下降了50%,而从pH 的影响可以看出,当废水调节至较强酸性时,由于酸性水解的促进作用,去除效果明显变好。但考虑到水泵以及设备的防腐要求、加酸成本等因素,可将废水调至微酸性条件下进行预处理。
B) 反应时间的实验
控制废水pH为5的条件下,使废水在铁碳中停留不同的时间,取水样测定,结果见表5
表5
从表5可见,废水在铁碳中停留时间5~7小时,处理效果基本趋于平缓,所以既可以达到较好的处理效果又能使处理水池不太大,建议废水在铁碳中停留时间为5~6小时。
C) 铁碳比值
取铸铁屑和活性碳分别为20ml:20ml和40ml:20ml进行实验,结果见表6。
表6
从以上实验数据可以看出,在废水在铁碳中停留时间相同时,铁碳比为2:1去除率大于1:1,从运行成本及处理效果考虑,确定铁碳比例以2:1。
D) 及铁碳与水量比例的进一步
取铁:碳为2(体积比),取水样有60ml、100ml、200ml进行实验,结果见表7
表7
从表5可以看出,同样是60ml的铁碳屑,水样以100和200ml停留20和3小时,去除率几乎是相同的。同样的停留时间,水量以60ml和100ml相比, 60ml的提高了15%,所以在处理能力可以达到的情况下,铁碳总量与水的比例以1:1为最佳。
四、结论
实验确定铁碳预处理甲基氯化物的较佳条件为:温度60~70℃,铁碳比以2:1,进水pH控制在微酸性(5左右)停留时间为5~6小时,出水加碱调节pH为9~10,则COD cr的去除率可保持在40%以上,氯离子的去除率保持在20%以上,BOD5/CODcr可由原来的24.67提升至43.56,为后续的生化处理创造了很好的条件。
(作者单位:浙江嘉化集团公司)
阳极 Fe-2e Fe2+
阴极 2H+2e2H H2
在此电极反应中,新生态的H具有相当高的活性,它能和有机磷农药废水中的磷酸脂类污染物反应,使大分子有机物转变成为小分子有机物,消除其毒性,为后续的生化处理创造条件。经铁炭处理后的废水加碱性水中和,生成的Fe(OH)2或Fe(OH)3胶体絮凝物对有机物质有吸附的能力。
一、废水的来源及特点
废水来源生产农药企业中间体产生的废水,该废水盐度高,有机硫 及有机磷含量高,pH高,毒性大,废水污染物浓度高,含有高浓度有毒、难降解有机物质,生化处理的难度大,、负荷高,因此选择经济有效的预处理工艺显得尤为重要。
二、废水水质
CODcr 20000~25000mg/L左右pH ≥12
三、试验结果
a)小试用500ml玻璃烧杯,取铸铁屑40ml,活性碳40ml,废水取样80ml,加1ml硫酸,调节pH 为1-2,搅拌2小时,pH可升至5,再加碱调节pH至11,过滤得
第一水样CODcr去除率达到78%。估计是活性炭未吸附饱满,后面CODcr去除率基本稳定在50%左右。
b)原来水质可生化性较差,考虑到经过铁屑微电解后,可生化性是否提高,由此对处理前后废水的可生化性进行了化验,数据见表2
表2废水可生化性情况
从上表可以看出,COD下降了近50%,但BOD5几乎没有降解,说明经过铁屑微电解后,废水的毒性得到了一定的消除,所以可生化性(BOD5/CODcr)也由原来的小于30%的不可生化提升到现在的较好可生化性(BOD5/CODcr=45.33%)。
c)根据工程经验数据表明:生化处理废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时,会造成污泥体积膨胀,水面泛出大量泡沫,微生物会相继死亡。由于氯化物废水的氯离子很高,而该水的后续处理是生化处理,所以对废水中的氯离子有一定的要求,为后续的生化处理考虑,我们对处理后的氯离子也进行了测试,测试结果见表3
表3
通过以上数据可以看出,铁屑微电解对废水中的氯离子也有一定的去除率。
从CODcr的去除率、废水的可生化性及氯离子的去处率可看出,铁屑处理氯化物废水是可行的。
2由于对废水的处理效果的影响因素有铸铁屑与活性炭的比例、废水的pH值、水温、电解的时间等,为确定最好的效果,最合理的操作,对以上的影响因素进行实验。
A) 反应温度,进水pH值的影响
由于废水出水一直保持在90℃左右,而在三废处理装置保持的温度在60~70℃之间同时考虑pH值对处理效果有一定的影响,所以我们对pH与水温的影响进行了实验见表4
表4
从实验可以看处,水温保持在60℃的情况下,水的体积可以下降一半,如CODcr仍保持原来的浓度,CODcr下降了50%,而从pH 的影响可以看出,当废水调节至较强酸性时,由于酸性水解的促进作用,去除效果明显变好。但考虑到水泵以及设备的防腐要求、加酸成本等因素,可将废水调至微酸性条件下进行预处理。
B) 反应时间的实验
控制废水pH为5的条件下,使废水在铁碳中停留不同的时间,取水样测定,结果见表5
表5
从表5可见,废水在铁碳中停留时间5~7小时,处理效果基本趋于平缓,所以既可以达到较好的处理效果又能使处理水池不太大,建议废水在铁碳中停留时间为5~6小时。
C) 铁碳比值
取铸铁屑和活性碳分别为20ml:20ml和40ml:20ml进行实验,结果见表6。
表6
从以上实验数据可以看出,在废水在铁碳中停留时间相同时,铁碳比为2:1去除率大于1:1,从运行成本及处理效果考虑,确定铁碳比例以2:1。
D) 及铁碳与水量比例的进一步
取铁:碳为2(体积比),取水样有60ml、100ml、200ml进行实验,结果见表7
表7
从表5可以看出,同样是60ml的铁碳屑,水样以100和200ml停留20和3小时,去除率几乎是相同的。同样的停留时间,水量以60ml和100ml相比, 60ml的提高了15%,所以在处理能力可以达到的情况下,铁碳总量与水的比例以1:1为最佳。
四、结论
实验确定铁碳预处理甲基氯化物的较佳条件为:温度60~70℃,铁碳比以2:1,进水pH控制在微酸性(5左右)停留时间为5~6小时,出水加碱调节pH为9~10,则COD cr的去除率可保持在40%以上,氯离子的去除率保持在20%以上,BOD5/CODcr可由原来的24.67提升至43.56,为后续的生化处理创造了很好的条件。
(作者单位:浙江嘉化集团公司)