强化铁炭微电解法处理拉开粉废水

第26卷第6期2008年11月石化技术与应用PetrochemicalTechnology＆ApplicationV0I．26No．6NOV．2008环境工程(571—573)强化铁炭微电解法处理拉开粉废水焦天阳。，文善雄，赵旭涛，刘光利(1．兰州交通大学环境与市政32程学院，甘肃兰州730070；2．中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州730060)摘要：用外加直流电源强化铁炭微电解法对拉开粉废水进行了处理。结果表明，最佳工艺条件为：pH值6～7(原水pH值)，反应时间10min，电流强度5A；在此条件下，拉开粉和COD去除率分别为52．64％，51．62％。说明采用强化铁炭微电解法的处理效果明显高于铁炭微电解法(二者分别为25．26％，24．88％)。关键词：强化微电解法；微电解法；拉开粉；废水中图分类号：X703文献标识码：B文章编号：1009—0045(2008)06—0571—03拉开粉是一种负离子表面活性剂，具有良好的渗透能力，是生产硬丁腈橡胶的乳化剂。拉开粉排人水体后，与其他污染物结合，易形成具有一定分散性的胶体颗粒，对废水的物化、生化特性都有很大影响，此外拉开粉废水对人体和动植物也有慢性毒害作用。目前处理拉开粉废水的方法有铁炭微电解法和Fenton法。前者在运行过程中存在一些问题，主要表现在当废水中有机物含量过高时，会出现铁屑表面钝化及结块现象，需要频繁冲洗和再生。其原因是在微电解反应器中，由于反应产生的铁离子、铁氧体微粒等新生态中间体通过氧化还原、电富集、吸附、催化、絮凝、过滤等作用被截留在固定床中，使铁离子的表面形态发生变化。而用Fenton法处理拉开粉废水时，存在着反应时间长、处理成本高等缺点。因此，本工作在传统的微电解反应器中，通过外加直流电源，以强化微电解处理拉开粉废水效果，考察了电解条件对处理效果的影响，并与传统微电解法进行了对比。1实验部分1．1原材料废水取自中国石油兰州石化分公司合成橡胶厂，水质情况为：pH值6～7，化学需氧量(COD)2000～4000mg／L，固体悬浮物质量浓度200～400mg／L，拉开粉质量浓度600～800mg／L，生化需氧量(BOD)／COD为0．08，红棕色，有刺激性气味。1．2实验方法填料预处理将废铁屑浸泡于10％的NaOH溶液中10min，去除表面油污，然后用清水洗涤至中性，再用1％的HS0溶液浸泡5min，去除表面氧化物，最后用水冲洗干净。活性炭使用前须在废水中浸泡至吸附饱和。强化铁炭微电解实验将曝气头和钛板电极插入有机玻璃反应器中，同时加入经预处理后的铁屑与活性炭混合物(二者质量比为2：1)。将废水调至酸性，倒人反应器中，通人空气，打开直流稳压电源开关，反应10min，取上清液，测定拉开粉和COD的去除率。1．3实验装置及试样表征强化铁炭微电解反应器结构如图1所示。反应器底部装有曝气头，基础填料有活性炭、铁屑，以钛板为电极，板间距为8am。拉开粉去除率测定参照兰州市给排水公司《技术规程(质2—1965)》方法执行。COD测定参照国家环保总局《水和废水监测分析方法》进行。收稿日期：2008—05—06；修回日期：2008—08—06作者简介：焦天阳(1979一)，男，陕西富平人，硕士研究生。已发表论文1篇。石化技术与应用第26卷图1强化铁炭微电解反应器结构曝气管2结果与讨论2．1操作条件对处理效果的影响2．1．1电流强度由图2可知，在pH值为6～7(原水pH值)，反应时间为10min的条件下，随着电流强度的增大，COD和拉开粉去除率增高，表明外加电流的确可以提高微电解反应的除污效果。考虑到电流强度的提高会增加实验成本，故本工作电流强度以5A为宜。图2电流强度对处理效果的影响2．1．2反应时间由图3可知，在电流强度为5A，进水pH值维持在6～7的条件下，随着反应时间的延长，拉开粉和COD去除率均相应提高；当反应时间为10min时，二者去除率分别为49．8％，48．7％；10min以后，水温可达50c《二以上，若继续延长反应时间，废水会出现沸腾现象，水体变为砖红色糊状物，这是由于高温下铁屑消耗较快，并迅速转化成铁离子的氢氧化物沉淀所致。因此反应时间不宜过长，以10min为宜。誉褂粕图3反应时间对处理效果的影响2．1．3pH值在反应时间为10rain，电流强度为5A的条件下，考察了废水pH值对处理效果的影响，结果见图4。图4废水pH值对处理效果的影响由图4可知，pH值为3～4时，拉开粉和COD去除率最高。这是由于在较低的pH值(1—3)条件下，铁与废水中的H发生了氧化还原反应，抑制了微电解反应的进行。当pH值为3～4时，在Fe“的催化作用下，H，0转化为羟基自由基，从而加快了有机物的氧化，有利于电解反应的进行。当pH值为4～6时，拉开粉和COD去除率下降，这是由于在此