三维电极_Fenton试剂_中和法处理油漆废水的实验研究_何锦强

第8卷第3期广东轻工职业技术学院学报Vol.8No.32009年9月JOURNALOFGUANGDONGINDUSTRYTECHNICALCOLLEGESep.2009收稿日期:2009-05-18作者简介:何锦强(1982—),男,助教。三维电极/Fenton试剂/中和法处理油漆废水的实验研究何锦强(广东轻工职业技术学院食品与生物工程系,广东广州510300)摘要:采用三维电极/Fenton试剂/中和法对广东某包装厂高浓度油漆废水进行处理,实验结果表明:油漆废水通过铁板三维电极在电压18V、极板间距4cm、pH自然和电解3h条件下,COD去除率达67.1%;电解水在H2O2投加量为13mL/L(30%)、Fe2+投加量为40mL/L(10%)、反应时间为3h时,COD为109mg/L;将处理水pH调至6～9,出水COD可降至100mg/L以下,达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准。关键词:三维电极;Fenton试剂;中和法;油漆废水;水处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672-1950(2009)03-0017-04油漆在使用过程中会产生高浓度的油漆废水,油漆废水具有有机物含量高、悬浮物含量高、色度深等特点,已成为危害环境的难以治理的重要污染物。国内油漆废水处理多采用“化学+生化”的组合工艺,但对于产生量不大的油漆使用厂家建立生化装置不仅占地大,而且投资较高,运行管理较复杂[1-2];如果使用化学组合工艺处理能够达标排放的话则是企业乐于接受的,因此开发小型成套技术装备则会具有较好的竞争力。广东某包装厂使用油漆过程中产生的油漆废水,其水质指标(见表1),考虑到废水经过处理后颜色达标,故监测时不考虑颜色指标。据统计,一月约产生30m3废水。三维电极和Fenton试剂都是新颖的废水处理方法,具有氧化能力强、速度快等特点[3-5]。但是利用它们处理油漆废水,国内还没有相关报道。这里笔者尝试采用三维电极/Fenton试剂/中和法对广东某包装厂产生的油漆废水进行处理,以期达到国家规定的排放标准,为开发小型成套技术装备提供技术储备。1实验部分1.1废水水质实验废水取自广东某包装厂集水池,其水质指标见表1。表1废水水质项目pHCOD/mg·L-1色度/倍指标6.53500-570020481.2分析方法COD,重铬酸钾法;色度,稀释倍数法。1.3试剂双氧水(质量分数30%,分析纯);七水硫酸亚铁(分析纯),使用时用自来水配制成质量分数为10%的水溶液;5%硫酸,5%氢氧化钠。1.4实验方法试验过程依次由三维电极电解、Fenton试剂氧化和中和三个步骤进行,即首先利用三维电极电解废水,确定最佳条件后取上清液再进行Fenton试剂试验,探讨最佳反应条件以达到脱色和去除COD的目的,最后中和处理水达标排放。三维电极反应器以1000mL烧杯为容器,主电DOI:10.13285/j.cnki.gdqgxb.2009.03.00518广东轻工职业技术学院学报第8卷极(阴极和阳极)为铁板电极,反应器内极板间填充经特殊处理后的活性炭作为填充粒子,高度为10cm。配套双路直流稳压器。Fenton实验在HJ-6型磁力搅拌器上进行,取电解废水100mL于500mL烧杯中,调节pH值,搅拌时先加适量FeSO4·7H2O(10%溶液),然后缓慢加入适量H2O2(30%),反应一段时间,沉淀适当时间后测上清液COD。2结果与讨论2.1三维电极处理油漆废水最佳参数的确定2.1.1电极材料的选择以铁板和石墨板作为电极材料,在相同的电解时间(2h)、电压(18V)和进水pH自然条件下电解油漆废水,澄清30min后测COD,结果见表2。表2电极材料的选择电极COD去除率/%铁-铁(活性炭)64.6石墨-石墨(活性炭)57.0由表2知:用铁板作电极时COD去除率较高,用石墨作电极COD去除率低一些,沉淀体积都很小,为总体积的1/10,经过比较选用铁板作电极。2.1.2电解电压、极板间距、初始pH等条件确定根据有关资料、结合笔者的实践经验和实验室小试,极板间距一般取3～4cm为宜,结合直流稳压器的工作电压范围选定18V为宜,考虑到废水初始pH频繁调节增加操作的难度,故初始pH按原始6.5考虑。2.1.3铁板三维电极电解时间的确定固定上述条件,改变电解时间,探讨电解时间对废水COD去除率的影响,实验结果见图1。从图可知,随电解时间的增加,废水COD去除率增加,从操作角度考虑选3h。图1电解时间对COD去除率的影响2.2Fenton试剂处理油漆废水最佳参数的确定2.2.1H2O2投加量对COD去除率的影响取电解3h的上清液,调节pH为4,因为pH过高会抑制H2O2的分解,使HO·的产生数量减少;而pH过低会抑制Fe3+还原为Fe2+[6]