_电解絮凝法处理橡胶废水

电解絮凝法处理橡胶废水海南大学理工学院(海南海口,570228)杨晓静韩才元陈善波摘要介绍了用电解絮凝法处理橡胶废水的实验研究。经实验证实,用电解絮凝法处理后的橡胶废水其各项污染物浓度均有较大的下降。该工艺具有处理效率高、费用低、占地少、维修方便等特点。关键词电解絮凝,橡胶废水,电解槽在制胶过程中,凝固和稀释胶乳,洗涤凝块和制胶机具的用水,以及鲜胶乳的大量乳清和未凝固部分都产生废水。制胶废水是由生产用水,未凝固的胶乳和大量非橡胶成分(如蛋白质、糖类、脂类物等)所组成。如果把废水直接排放,将对环境造成污染。目前,海南大部分的橡胶厂均未采取橡胶废水的治理措施,橡胶废水直接排放,对环境造成极大的危害。有的橡胶厂虽采取了治理措施,且都采用传统的生化法来处理橡胶废水。虽然部分达到了排放标准,但由于投资和占地面积大,而且维修及运转费用较高,处理效率受气候影响较大。所以,大部分处理装置没有得到充分利用。针对这一因素,我们采取了占地面积小,投资和运转费用低的电解法来处理橡胶废水。经电解处理后的废水COD去除率达70%。1实验部分1.1废水来源选用屯昌橡胶厂橡胶废水,COD为2000～3000mg/L,并含有少量的悬浮物和胶态杂质,pH值为6～8,废水排放量为120m3/d。1.2实验设备及材料直流电流表,直流电压表,可调电阻箱,调压器,自制体积为50cm×20cm×15cm的矩型电解槽和电极面积为15cm×12cm的铁电极。1.3实验方法以铁为阳极,在直流电场的作用下,通过对不同的电流密度和不同的槽电压下的COD去除率的测定,找出COD去除率高而耗电量低的点作为运转指标。同时找出电解的最佳停留时间,COD的测量采用重铬酸钾氧化法。1.4实验结果1)电流密度指单位极板面积上的电流强度,电流密度大,处理速度快,耗电量增加,影响电极的寿命。电流效率低,处理速度慢,耗电量小,所需电解槽容积加大,投资增加。经实验测得电流密度与COD去除率的关系如图1所示。从图1可以看出,电流密度为0.8A/dm2最佳,此时COD的去除率为70%,同时测得的槽电压11V。2)由于槽电压主要取决于极板间距和废水的电阻率,极板的间距大,则槽电压及电耗大,极板的间距小,处理时间短,槽电压低,耗电少。通过实验可知,在自制电解槽中极板间距为18cm选用两个铁电极较好。选用三个或四个铁电极时,槽电压虽然有所降低,但电流效率降低,安装维修和管理都较难,增大处理费用。槽电压和COD去除率的关系见图2。图1电流密度和COD去除率的关系曲线图2槽电压和COD去除率的关系曲线从图2可知槽电压为16V即可达到较高的处理效果。与电流密度最佳时测得的槽电压数值接近。说明当电流密度为0.8A/dm2,槽电压为16V时,COD去除率最高。3)停留时间。通过实验可知,停留时间不能太长,否则电流效率降低,根据实验应控制在16min为好,见图3。4)通气量和加入食盐。通压缩空气可以消除浓差极化,防止沉淀物在槽内淤积或粘附于极板上。加入食盐,可以减小电阻,提高处理效果。2反应机理以铁为阳极,在直流电的作用下,阳极溶蚀,产生Fe2+离子,再经过一系列水解,聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物。多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质及悬浮杂质发生絮凝沉淀而分离。同时带电的污染物颗粒在电场中泳动,其部分电荷被电极所中和,而促使其脱—26—试验研究工业水处理1999—05,19(3)稳聚沉。废水进行电解凝聚处理时不仅对胶态杂质及悬浮杂质有凝聚沉淀作用,而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用,能去除水中多种污染物,许多可溶性有机物可通过阳极氧化而除去。从而使废水中的COD浓度降低,为降低成本,用废铁板作电极,并向电解槽中加入食盐和通入压缩空气。图3电流密度与停留时间的关系曲线3结果与讨论以上实验结果表明:1)用电解絮凝法处理橡胶废水,可以达到较好的处理效果。COD去除率可达70%～80%;2)工艺操作周期短,简便易行,设备占地面积小,管理方便;3)加入食盐进行电解,增强废水导电能力,有利于节约电能;4)若废水中污染杂质浓度发生变化,通过调整电压和电流便可保证出水水质的稳定,废水中的重金属离子及浮油通过电解絮凝后都有所降低;5)本工艺采用废铁作电极,加入适量食盐增加电能的利用率,工艺造价低;6)电解凝聚比起投加凝聚剂的化学凝聚具有可去除的污染物和pH适应范围广,所形成的沉渣密实,澄清效果好的优点;7)采用电解法和生物法相结合来处理橡胶废水,处理后的出水各项指标均可达到排放标准。作者简介:第一作者杨晓静,1963年生,1986年毕业于西安建筑科技大学,现就职于海南大学理工学院,讲师。收稿日期:1998-11-18(上接第3页)18ABrceMckage.FlocculatingAgentsDerivedfr