聚甲醛廢水的pH為3~4,CODcr為5000mg/L上下,含有大量難以降解的有毒有害物質(zhì),可生化性差,直接進(jìn)行生化處理會(huì)抑制微生物生長,降低處理效率,所以應(yīng)對(duì)聚甲醛廢水進(jìn)行預(yù)處理。鐵碳微電解反應(yīng)需在酸性條件下進(jìn)行,可以降解掉一部分有機(jī)物的同時(shí),將難降解的有機(jī)物氧化水解,適合聚甲醛廢水的預(yù)處理工藝。
1、研究內(nèi)容
以鐵屑和活性炭微為反應(yīng)原材料,對(duì)聚甲醛廢水進(jìn)行預(yù)處理實(shí)驗(yàn),主要研究如下:
(1)研究在不同反應(yīng)pH條件下,反應(yīng)對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。
(2)研究不同的鐵屑和活性碳投加質(zhì)量比對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。
(3)研究在不同反應(yīng)停留時(shí)間的條件下,反應(yīng)對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。
2、實(shí)驗(yàn)方法
(1)鐵屑用堿液加熱浸泡5~10min以除去油漬,用鹽酸浸泡30min,去掉氧化膜,沖洗得到粒徑為1~3mm的干凈鐵屑。
(2)將活性炭用實(shí)驗(yàn)用水浸泡,使其吸附飽和不影響實(shí)驗(yàn)效果。
(3)分別取400ml水樣,以1:1的鐵碳投加質(zhì)量比,反應(yīng)停留時(shí)間為2h,反應(yīng)pH為原水pH=4.2和用硫酸調(diào)節(jié)pH到2.5,進(jìn)行攪拌反應(yīng),取上清液測(cè)量CODcr,研究不同pH對(duì)廢水有機(jī)物去除效果。
(4)分別取400ml水樣,以0.5:1、1:1、1.5:1、2:1的投加質(zhì)量比,分別投加20g活性炭和10g、20g、30g、40g鐵屑,以實(shí)驗(yàn)(3)中得到的最佳反應(yīng)pH,2h的反應(yīng)停留時(shí)間,攪拌反應(yīng),反應(yīng)完畢取上清液測(cè)量CODcr,研究不同的鐵碳投加質(zhì)量比對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。
(5)分別量取400ml水樣,以實(shí)驗(yàn)(4)中最佳鐵碳投加質(zhì)量比,實(shí)驗(yàn)(3)中最佳反應(yīng)pH,停留時(shí)間為1h、2h、3h,用攪拌機(jī)攪拌反應(yīng),反應(yīng)完畢,取上清液測(cè)CODcr,研究反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 最佳反應(yīng)pH的確定
實(shí)驗(yàn)采用鐵碳投加質(zhì)量比為1:1,反應(yīng)停留時(shí)間為2h,反應(yīng)pH定為原水pH和2.5,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示。
不同反應(yīng)pH條件,對(duì)CODcr去除效果見圖1。
由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在反應(yīng)pH為2.5時(shí)處理效果最佳,廢水的CODcr去除率能夠達(dá)到37%。但是pH過低會(huì)增加硫酸的消耗,而且鐵屑消耗速度過快,廢水中溶入大量鐵離子,后期處理產(chǎn)生大量鐵泥,增加后期處理難度。
考慮到廢水水質(zhì)及成本問題,最佳反應(yīng)pH定為4左右。
3.2 最佳鐵碳比的確定
實(shí)驗(yàn)采用的鐵碳投加質(zhì)量比分別為2:1、1:1、1:1.5、1:2,反應(yīng)2h,反應(yīng)pH為原水pH,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
不同的投加質(zhì)量比對(duì)聚甲醛廢水CODcr去除效果的變化趨勢(shì)如圖2所示。
由數(shù)據(jù)可知,在活性炭投加量為20g時(shí),隨著鐵屑的投加質(zhì)量增加,有機(jī)物的去除效果越來越好,在鐵碳投加質(zhì)量比為2:1時(shí),有機(jī)物的去除效果最高,CODcr的去除率能夠達(dá)到35.3%。
3.3 最佳反應(yīng)時(shí)間的確定
實(shí)驗(yàn)采用鐵碳質(zhì)量比為2:1,反應(yīng)pH為原水pH,反應(yīng)停留時(shí)間是1h、2h、3h,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。
不同反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)CODcr去除效果的影響見圖3。
由以上數(shù)據(jù)可得,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)越充分,有機(jī)物的去除效果越明顯,在反應(yīng)2h后,CODcr下降趨于穩(wěn)定。針對(duì)于本實(shí)驗(yàn),最佳反應(yīng)停留時(shí)間定為2h。
4、結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)研究了鐵屑活性炭法在不同的反應(yīng)pH、反應(yīng)停留時(shí)間、鐵碳投加質(zhì)量比條件下,對(duì)聚甲醛廢水CODcr去除效果。通過實(shí)驗(yàn)得到最佳的反應(yīng)條件為,反應(yīng)pH為4,停留時(shí)間為2h,鐵碳比為2:1。CODcr可降至3082mg/L,去除率能夠達(dá)到35%,由于反應(yīng)過程中消耗H+,pH會(huì)上升到4.71。( >
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