金屬機械在加工生產(chǎn)過程中,會一定量的乳化液廢水,該廢水處置難度大,可生化性差,特性是水量少、有機污染物濃度高、油脂含量多等。
本研討主要針對廣州某機械加工企業(yè)產(chǎn)生的乳化液工業(yè)廢水處理項目展開前期實驗性研討。查閱相關(guān)文獻,分離實踐狀況實施剖析后,提出采用“微電解+改進Fenton氧化處置”的組合工藝處置該乳化液廢水。
1、工程概略
項目:廣州某機械加工乳化液廢水。
1.1 水質(zhì)
該乳化液廢水水質(zhì)詳細(xì):pH:8.0~9.0,CODCr:15000~20000mg/L。
1.2 實驗步驟
實驗步驟:依照正交實驗的設(shè)計表分別取多個500ml乳化液水樣,參加鐵炭填料(微電解廢品填料),曝氣不同時間后,再分別參加不同量的10%硫酸亞鐵和30%雙氧水實施芬頓氧化,攪拌反響不同時間,參加不同量的PAC、PAM后混凝沉淀,實施靜置沉淀后,取上清液分別測試pH、COD等。
微電解反響罐內(nèi)投加相同比例的鐵碳填料,采用小型曝氣機實施空氣攪拌,裝置曝氣管網(wǎng)于反響器底層,氣水比采用:5~8:1。經(jīng)過控制雙氧水投加量和反響時間調(diào)整測試芬頓氧化過程。
1.3 實驗辦法
微電解+改進Fenton氧化反響的主要影響因數(shù)有雙氧水投加比例(雙氧水:CODCr,質(zhì)量比)、微電解+改進Fenton氧化處置的pH值、反響時間等。本實驗采用正交實驗設(shè)計辦法實施實驗剖析,見表1;
2、實驗結(jié)果與討論
2.1 正交實驗結(jié)果
正交實驗結(jié)果如表2所示:
采用簡單直觀剖析法對正交實驗結(jié)果實施剖析顯現(xiàn)。表2中,I1表示某個要素第i程度的實驗結(jié)果之和,表2中三要素的I1值,求出極差Rj,極差越大表示該要素對去除率影響越大。由此得出,三因數(shù)對去除率影響大小為:A>B>C,雙氧水:CODCr的A(質(zhì)量比)最佳組合為:A3B1C3。
2.2 COD去除率與反響時間的關(guān)系
本實驗的初始條件:微電解反響pH值為3.5,雙氧水:CODCr的質(zhì)量比(A)為1.2:1。調(diào)整微電解+改進芬頓氧化的總反響時間,經(jīng)過測定COD去除率,肯定適宜的反響時間。實驗結(jié)果如圖1所示,在反響時間前6h,COD的去除率與反響時間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。在反響時間6h時,COD的去除率可到達90%以上。
2.3 COD去除率與微電解反響pH值的關(guān)系
本實驗的初始條件:雙氧水:CODCr的質(zhì)量比(A)為1.2:1,反響時間為6h。調(diào)整微電解反響不同的pH值,經(jīng)過測定COD去除率,肯定最佳反響的pH值。
實驗結(jié)果如圖2所示,(1)COD的去除率與微電解反響pH值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,pH值越低,COD的去除率則越高。(2)在酸性條件下pH3-4,微電解反響能夠得到較高的COD去除率。
3、反響機理討論
3.1 電極反響過程
依據(jù)團隊之前的實驗論文原理討論,微電解工藝電極反響過程如下:
由上述電極反響的規(guī)范電極電位可知,在酸性充氧條件下規(guī)范電極點位最大,電化學(xué)腐蝕反響實施最快。同時,由于亞鐵的生成,在一定水平上克制了陽極的極化反響,促進了鐵的電化學(xué)腐蝕進程。
3.2 Fenton氧化效應(yīng)
電化學(xué)氧化反響過程中,在有氧的狀況下,陰極產(chǎn)生大量重生態(tài)H·和OH·等自在基是強氧化基團,在偏酸的條件下,能與廢水中許多有機污染物組分發(fā)作激烈的氧化復(fù)原反響,使廢水中大分子有機物發(fā)作斷鏈降解成小分子物質(zhì)。
4、結(jié)語
(1)微電解+芬頓氧化處置工藝是兩種強氧化工藝的分離,微電解過程產(chǎn)生的重生態(tài)的亞鐵、羥基自在基等具有氫氧化性,及催化性能的氧化態(tài)物質(zhì),給后續(xù)芬頓氧化提供了足夠的催化劑及氧化劑;兩者分離具有很強的氧化復(fù)原作用,起Fenton氧化效應(yīng),對乳化液的去除具有良好的效果。
(2)微電解+芬頓氧化處置乳化液廢水的最佳工藝條件是雙氧水:CODCrA(質(zhì)比)1.2:1,pH值3.5,反響時間6h。COD的去除率高到達90%。
(3)本實驗微電解+芬頓氧化處置工藝具有COD去除率高,處置設(shè)備簡單等優(yōu)點,但運轉(zhuǎn)成較高,適用于難降解的高濃度有機廢水預(yù)處置系統(tǒng),在實踐工程應(yīng)用中具有一定的推行運用價值。