微电解处理分散染料废水的研究

2018-03-29 15:56:06 青州谭福环保设备有限公司 5

:实验研究了分散染料生产废水的铁屑法微电解处理。研究结果表明: 度去除有明显效果,COD去除效果不明显。正交试验和单因素试验得到结果为:操作 条件控制在pH<2.0Fe屑投加量≥5g/L、反应时间在30min通足量空气搅拌,微电解 处理分散染料生产废水,可获得满意的脱色效果。色度去除率可达90%以上,CODCr 去除率在10%左右。 

本文介绍用微电解法[1-5]对某染料生产废水进行预处理的实验研究,对影响脱 色效果的因素作了初步探索。 

1 废水水质 

废水取自某染料化工厂,该厂主要生产分散染料。实验废水取用该厂染料离心母 液和洗涤废水。废水水质:pH0.1~0.9CODCr10 000~50 000mg/L、色度为4 000 ~20 000()。废水中主要污染物为芳、杂环类化合物,环上含硝基、氯、溴、二乙基 和氰乙基等基团。 

2 实验方法
采用分批全混釜式反应器和连续流化床反应器,反应器容积为2.0 L,每次取配制 到一定浓度的染料废水1000mL,加入一定量的铁屑,通空气或采用机械搅拌使进行反 应。定时测定pH值并同步采样,样品经中和、沉淀,测定上清液的CODCrBOD5和色度。 

3 结果和讨论
3.1 正交试验结果 

pH、铁屑量(Fe)、反应时间(t)及曝气充氧量(G以气含率表示)四因子,三水平作 正交试验,以色度和CODCr去除率为指标,实验设计及结果见表1 

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正交试验结果表明:微电解法对染料废水的色度去除明显,去除率可达90% 上,CODCr去除效果不明显,去除率不超过10%。在试验范围内,废水的pH值愈低, 通气量愈大,反应时间愈长,铁屑投加量愈多,染料废水色度去除率愈大。显著性分 析结果表明:在实验范围内,影响色度去除的各因素作用大小顺序为:pH>通气量 >反应时间>铁屑投加量;影响CODCr去除的各因素作用大小顺序为:反应时间>pH >通气量和铁屑投加量。
以各因子最优值进行实验,结果如表2

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3.2 影响因素与去除率关系的实验结果 

3.2.1 反应时间与色度、CODCr去除率关系 

实验条件:废水初始CODCr=9250mg/L、初始色度为4000()pH=1.0、铁屑投 加量为30g/L、气含率为0.48、反应温度20°C 实验结果见图1 

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反应时间与去除率关系的单因素试验表明:反应时间愈长,色度和CODCr去除率愈高。反应时间在30min内,色度去除率随时间增长几乎是线性增加,30min后,色度 去除率增加平缓,延长反应时间,对增加去除率作用较小。反应时间在90min内, CODCr去除率随反应时间的增长几乎呈线性增加,90min后,去除率增加趋于平缓。表 明微电解反应过程中,反应前期破坏或转化显色基团的机理占主导地位,应中、后 期,有机物分子进一步被分解成低分子稳定物的机理同时得到加强。

 3.2.2 废水初始pH与色度、CODCr去除率关系 

实验条件:CODCr=8 180~9 490mg/L、初始色度=4 000()、铁屑投加量为30g/ L、反应时间t=60min、气含率为0.48、反应温度T=18°C~20°C。实验结果见图2

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废水初始pH值与去除率关系的单因素试验表明:废水初始pH值愈低,色度和 CODCr去除率愈高。废水初始pH<2.0时,微电解法对染料废水有较高的脱色作用,脱色率可达90%以上,当废水初始pH>2.0时,脱色率呈线性下降。废水初始pH值对 CODCr的去除影响不明显,降低初始pH值对提高CODCr去除率作用不大。 

3.2.3 铁屑投加量与色度、CODCr去除率关系
实验条件:CODCr=9 250~9 990mg/L、初始色度=4 000()pH=1.0、反应时间 t=60min、气含率0.48、反应温度T=20°C~22°C,实验结果见图3 

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铁屑投加量与去除率关系的单因素试验表明:铁屑投加量愈大,色度和CODCr的去除率愈高。铁屑投加量<5g/L时,投加量对色度去除率影响较明显,当铁屑投加量 >5g/L后,投加量对色度去除率影响不明显,上升趋势平缓。铁屑投加量对CODCr的去除率影响不明显,整个试验范围,CODCr去除率上升趋势平缓。实际过程中,铁屑的消耗量很少,只要有足够的反应表面积,铁屑投加量在1g/L时,谭福环保仍可获得很好的效果。 

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微电解法处理分散染料废水有显著的脱色效果,脱色率可达90%以上。但CODCr 的去除率较低,只有10%左右。 正交试验表明,对色度去除率影响较显著的因素是废水的初始pH和通气量。对 CODCr去除率影响较显著的是废水初始pH和反应时间,谭福环保。 

单因素试验表明:微电解处理分散染料废水的操作条件控制在废水初始pH< 2.0,铁屑投加量≥5g/L,反应时间控制在30min并通足量空气进行搅拌,可以获得脱色 去除率>90%以上的效果。