离子膜电解法预处理聚乙烯醇退浆废水研究_徐泽林

离子膜电解法预处理聚乙烯醇退浆废水研究徐泽林,康娟,陶阳宇,赵玉明(南京大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京210093)摘要:采用离子膜电解法预处理聚乙烯醇退浆废水,考察了槽电压、氯化钠投量、反应温度对COD去除率和pH值的影响。结果表明:在槽电压为6V、氯化钠投量为2000mg/L、反应温度为45℃的条件下电解3h,对COD的去除率达到29%,PVA转化率达到100%,并可从废水中回收6.12kg/m3的NaOH。关键词:聚乙烯醇;退浆废水;离子膜电解;预处理中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2007)01-0069-04ResearchonPretreatmentofPolyvinyl-alcoholDesizingWastewaterbyIon-exchangeMembraneElectrolysisXUZe-lin,KANGJuan,TAOYang-yu,ZHAOYu-ming(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)Abstract:Themethodofion-exchangemembraneelectrolysiswasadoptedtopre-treatpolyvinyl-alcoholdesizingwastewater.Theeffectsofvoltage,NaCldosageandreactiontemperatureonCODremov-alrateandthechangeofpHvaluewerestudied.Theresultsindicatethatwhenthevoltageissetto6V,NaCldosageto2000mg/L,andreactiontemperatureto45℃withelectrolysisof3h,theCODremovalratecanreach29%,thePVAconversionratecanreach100%,and6.12kg/m3ofNaOHcanbere-claimedfromthewastewater.Keywords:polyvinyl-alcohol;desizingwastewater;ion-exchangemembraneelectrolysis;pre-treatment聚乙烯醇(PVA)是常见的水溶性高分子聚合物之一,作为上浆料被广泛应用于纺织、印染、化纤等行业中[1]。因其废水具有成分复杂、可生化性差、pH值高等特点,用传统的物化+活性污泥工艺处理后出水水质很难达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—92)中的一级排放标准。因此选择合适的预处理技术,是处理这类废水的关键。目前研究较多的PVA退浆废水处理方法主要有泡沫分离、超滤、盐析、氧化剂氧化以及微波辐射、光催化等技术,但存在投资费用和运行费用较高等缺点[2],与工业化应用还有一定距离。离子膜电解法是电化学氧化和电渗析相结合的废水预处理技术。由于其阳极可产生强氧化性物质(Cl2、OCl-、OH等),能够降低废水中的部分COD和pH值,同时可利用电渗析技术回收碱或盐,有利于废水的后续生化处理。故笔者采用离子膜电解法预处理PVA退浆废水,考察了槽电压、NaCl投量、反应温度对预处理效果的影响。1试验装置与方法1.1废水水质试验用水(阳极液)采用模拟的PVA退浆废水,PVA浓度为1.65g/L,COD为2910mg/L,pH值为69第23卷第1期2007年1月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVo.l23No.1Jan.200712,并根据需要投加氯化钠。阴极液采用0.5%的NaOH溶液,可循环使用。1.2试验装置试验装置如图1所示。其中直流稳压电源(WYJ型)的电压和电流分别为30V和5A,阳极为网状钛涂稀有金属电极,阴极为打孔不锈钢电极。图1试验装置Fig.1Schematicdiagramofelectrolysisexperimentalequipment1.3试验方法取废水和0.5%的碱液各500mL于夹套玻璃柱内,开启磁力驱动泵,设定循环水温度、槽电压、NaCl浓度,然后通电进行电解反应(设定电解时间为3h),每隔0.5h测定废水中COD、pH值的变化,确定工艺的最佳运行条件。1.4分析项目及方法COD:微波消解快速测定法[3];pH值:pH计(pH213型,哈纳仪器);NaOH浓度:酸碱滴定法;PVA浓度:分光光度法[4](752N型紫外/可见分光光度计)。2试验结果与讨论2.1电压对预处理效果的影响在试验温度为45℃、NaCl浓度为2000mg/L