鐵碳微電解法處理聚甲醛廢水

　　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(zhǎng)，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?jī)?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。(來源：沈陽化工研究院設(shè)計(jì)工程有限公司)