镀铜铁内电解预处理焦化废水的研究_卢永

第25卷第3期2008年3月精细化工FINECHEMICALSVol.25,No.3Mar.2008水处理技术与环境保护镀铜铁内电解预处理焦化废水的研究＊卢永,严莲荷＊,李兵,周申范(南京理工大学水处理研究所,江苏南京210094)摘要:采用镀铜铁内电解法对焦化废水进行了预处理,研究了pH、镀铜量、镀铜铁的投加量以及处理时间对处理效果的影响。结果表明,镀铜铁内电解法COD去除率比传统的铁炭内电解、铁铜内电解高,可达66.07%。通过正交实验确定了最佳工艺条件:pH=4.0、镀铜时间为2.0min、镀铜铁投加量为500g/L、处理时间为40min。连续进水小试实验出水水质稳定,COD去除率在40%～50%,不会引起板结问题。关键词:镀铜铁;内电解;预处理;焦化废水;水处理技术中图分类号:X703;X505文献标识码:A文章编号:1003-5214(2008)03-0269-04PretreatmentofCokingWastewaterbyCopperizedIronInternalElectrolysisSystemLUYong,YANLian-he＊,LIBing,ZHOUShen-fan(WaterTreatmentInstitute,NanjingUniversityofScience＆Technology,Nanjing210094,Jiangsu,China)Abstract:Thecopperizedironinternalelectrolysissystemwasusedforthepretreatmentofcokingwastewater.TheremovalrateofCODcanreach66.07%,higherthantraditionalFe-CsystemandFe-Cusystem.Theoptimumconditionswere:pH=4.0,timeofcopperization2.0min,doseofcopperizediron500g/Landtreatmenttime40min.TheCODremovalrateoftheeffluentofcontinuousflowexperimentwas40%～50%,withouttheticklerofagglomeration.Keywords:copperizediron;internalelectrolysissystem;pretreatment;cokingwastewater;watertreatmenttechnology焦化废水中污染物组成复杂,含有挥发酚、氰化物、硫氰酸盐、芳香族有机物、多环化合物和氧硫氮等杂环化合物,是一种典型的难处理高浓度有机工业废水。由于焦化废水中有毒物质对微生物毒性较大,一般都采用物化法进行预处理再用生化法进行深度处理,常见的物化法有Fenton-混凝沉淀法[1]、微乳液膜处理[2]等。内电解法[3,4]是常用的难降解废水预处理方法,并在制革[5]、油田[6]、印染[7～9]、三氮杂苯[10]、二硝基重氮酚[11]等产业的废水处理中有广泛应用。但传统的内电解法处理效果不理想,易板结,需定期处理,适应的pH范围较窄。国内外学者在传统内电解法的改进方面做了大量工作,相继报道了Cu/Fe电解法[12],Al/Fe电解法[13],Ni/Fe电解法[14],其中Cu/Fe电解法研究最广。但尚未见到镀铜铁内电解法处理焦化废水的报道。笔者采用镀铜铁内电解法对焦化废水进行预处理,研究了pH、镀铜量、镀铜铁的投加量以及处理时间对处理效果的影响。1实验部分1.1原理镀铜铁内电解法处理废水的过程主要包括电化学、氧化还原、絮凝、吸附等。实验采用的铸铁屑中的炭和铁形成铁炭原电池,另外,铁和单质铜形成铁铜原电池,其总电极反应式为:阳极Fe-2e※Fe2+阴极难降解物质+ne※还原产物Fe2+会进一步氧化生成Fe3+,由于曝气有如下＊收稿日期:2007-09-19;定用日期:2007-11-14作者简介:卢永(1983-),男,安徽泗县人,博士研究生,师从严莲荷研究员,研究方向:化学工程与技术。联系人:严莲荷,博士生导师,研究员,电话:025-84315609,E-mail:luynjust@yahoo.com.cn。编者注:作者以此文于2007年8月21～25日在南京召开,由南京御水科技有限公司承办的中国化工学会精细化工专业委员会第101次学术会议———2007全国水处理、节水节能及环保精细化学品学术交流会上作大会报告,受到热烈欢迎。DOI:10.13550/j.jxhg.2008.03.019反应发生:O2+H2O+4e4OH-4Fe2+-4e4Fe3+其产物Fe(OH)3及它们的水合物具有较强的吸附絮凝活性,其吸附能力高