铁炭微电解_Fenton组合工艺处理炸药废水_顾炳林

TNT炸药废水中污染物，主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物[1]。这些污染物多有急性毒性，化学性质稳定，很难为一般微生物所降解。TNT这一硝基化合物化学性质稳定且具毒性及爆炸性。研究发现，土壤对TNT有很强的吸附作用，同时TNT易在植物根部贮存，进入食物链，影响人体健康。TNT为致毒、致癌、致突变物质。人类吸入TNT，轻者会引起肝脏病（中毒性肝炎）、再生障碍性贫血及白内障，重者可导致死亡。目前针对生产炸药产生的废水常用的处理方法有活性炭吸附、萃取、蒸发、焚烧、部分生物降解和水解法等。活性炭吸附存在着饱和碳再生频繁，萃取、蒸发法操作成本高，焚烧法产生二次污染，而部分生物降解和水解法存在着处理效果不好的缺点。试验采用铁炭微电解+Fenton组合工艺，即先利用铁碳床形成原电池，产生无定向空间电场，初步处理水中污染物，出水再加入Fenton试剂，进一步降解有毒有害物质，最终COD去除率能达95%左右。1试验部分1.1废水来源及特性试验所用废水取自淮南某军工炸药厂的还原工序产生的碱性废水和重氮工艺产生的酸性废水。还原工序产生的碱性废水，水呈红棕色，主要含硝基化合物、硫酸钠、氢氧化钠、硫代硫酸钠，pH为12～13，COD为13675.2mg·L-1，色度为62500倍。重氮工艺产生的酸性废水，水呈黑褐色，主要含有二硝基重氮酚、盐酸、氯化钠，pH为6～7，COD为6359.76mg·L-1，色度为80000倍。1.2试验方法试验选用50mL的玻璃烧杯作为微电解反应器。选用大颗粒活性炭作为宏观电极，活性炭预先经过48h吸附饱和，以防止活性炭的吸附作用对试验的干扰。铁屑选用安徽工业大学机械厂的废旧刨铁花，将其剪切至长5mm左右的条状，先后用NaOH溶液和盐酸进行浸泡清洗去除铁锈和油污，并用蒸馏水冲洗干净晾干备用。取经过稀释一定倍数的试验水样25mL，调pH至适宜值，投加到一定的铁炭床反应器中，反应一段时间后，取20mL出水调pH至合适值，再往废水中投加一定量的H2O2，反应一段时间后取上清液测COD、色度，试验过程在室温下进行。1.3检测指标试验共进行了COD、pH、色度三项废水指标的检测。COD：重铬酸钾法；色度：稀释倍数法；pH：酸度计。铁炭微电解－Fenton组合工艺处理炸药废水顾炳林，钟梅英，陈慧娣，张新喜，盛广宏，焦会成（安徽工业大学建筑工程学院，安徽马鞍山243002）摘要：试验采用先铁炭微电解，后Fenton试剂氧化组合装置对稀释炸药废水进行处理。通过单因素和正交试验，得到处理重氮废水的最佳试验条件为：微电解进水pH为3，反应时间为45min；Fenton试剂氧化反应pH为2，双氧水按0.5%的体积分数投加，COD去除率为99.30%。处理还原废水最佳试验条件为：微电解进水pH为4，反应时间为75min；Fenton试剂氧化反应pH为4，双氧水按0.5%的体积分数投加，COD去除率为99.24%。两种废水试验时，Fe/C质量比均为1，Fenton氧化反应时间为2h。关键词：炸药废水；Fenton；微电解中图分类号：X789文献标识码：A文章编号：1000-3770(2009)09-101-04收稿日期：2009-02-13作者简介：顾炳林（1982－），男，硕士研究生，研究方向为水处理技术联系电话：13615552659；E-mail：icerain0806@163.com第35卷第9期2009年9月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.35No.9Sep.,2009101DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2009.09.0322结果与讨论2.1Fe/C质量比对炸药废水处理效果的影响铁炭质量比对炸药废水COD处理效果和脱色率有较大的影响。以进水COD分别为1695.94mg·L-1和1367.52mg·L-1、进水色度分别为20000倍和6250倍的重氮废水和还原废水进行试验。取25mL稀释后的废水，调pH为3，加入到不同铁炭比的烧杯中，停留时间为1h，取20mL出水调pH为3，按体积分数1%投加H2O2，反应2h。铁炭总质量为50g，铁炭质量比分别为0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3，结果如图1所示。由图1可知，在其他条件相同的情况下，随Fe/C质量比的增加，两种废水的COD和色度去除率呈先升高后下降的变化趋势。在Fe/C质量比为1：1的情况下，处理效果要优于其它的配比，重氮废水COD去除率为94.5%，脱色率为99%，还原废水COD去除率为95.4%，脱色率在99%以上。这是因为铁炭质量比如果比较低或比较高，铁或炭的相对含量就比较低，作为微电池的阳极或阴极就少了，微电池反应的个数就明显减少，处理效率也就降低。由于选用的活性炭颗粒较铁屑大的多，当Fe/C质