background image

  为了提高处理效果,降低处理成本,以表1的数
据为依据,对2012年3月所采集的该厂的废水采用
了 “点源”处 理 原 则:即 对 少 量 的、高 浓 度 的 废 水 集

中处理,采用蒸馏 等 方 法;其 他 污 水 汇 总 处 理,采 用

微电解法进行预处理。

汇总后废水测试结果见表2。

表2 2012年3月混合水样测试结果

废水编号

颜色

COD

Cr

/(

mg·L

-1

pH

狑(盐)

/%

黄褐色

黄褐色

黄褐色

黄褐色

241067

231867

174000

177333

1.

66

1.

64

1.

60

1.

63

13

13

13

13

  针对以上情况,初 步 采 用 以 下 手 段 对 该 水 样 进
行预处理。

2.

2 处理工艺及最佳工艺条件

2.

2.

1 蒸馏 混 合 水 样 为 黄 褐 色 具 有 强 烈 刺 激 性

气味的 透 明 液 体,由 稀 释 倍 数 法 测 定 水 样 色 度 为

200,

COD 值 非 常 大,为 2.

0×10

mg/L 左 右,

pH

值较小,大约 为 1.

6。 直 接 采 取 微 电 解 的 方 法 处 理

水样,效果不明显,

COD 值和色度 去 除 效 果 均 不 高。

分析原因 是 由 于 生 产 工 艺 废 水 中 含 有 大 量 的 氯 化

钠,而盐是不可降 解 的 物 质,又 会 对 COD 造 成 很 大
的影响,用膜法、电解法、离子交换树脂法除盐,均会

产生浓苦水,造 成 二 次 污 染。 又 由 于 盐 类 的 沸 点 较

高,故可以通过蒸 馏 的 方 式 将 水 样 中 的 液 体 部 分 蒸

出从而除去盐类物质。

蒸馏过程中测定水样的馏程为84~103 ℃。当

温度 升 高 到 84 ℃ 时,第 一 滴 馏 出 液 流 出 呈 现 亮 黄
色,随 即 继 续 升 高 至 90 ℃,停 留 几 分 钟 后,在 98~

100 ℃保持稳定的状态,馏出 液 的 颜 色 逐 渐 变 淡,当

馏出液为加入液体总体积1/10时,馏出液的颜色几
乎 接 近 为 无 色,当 蒸 馏 结 束 时,液 体 回 收 率 约 为

87%,盐 的 质 量 分 数 为 13%。 将 所 得 水 样 混 合 均

匀,测定其 COD,数据见表3。

表3 蒸馏水样基本情况

水样

颜色

COD

Cr

/(

mg·L

-1

pH

狑(盐)

/%

COD 去除率/%

原水样

黄褐色

201960

1.

64

13

蒸馏水样

浅黄色

166192

2.

40

17.

  从表3数据可 以 看 出:蒸 馏 不 仅 实 现 了 盐 的 去
除,而且对 COD 的去除也起到了一定的作用。

2.

2.

2 微电解法   蒸 馏 后 的 废 水 混 合 均 匀 用 于 微

电解,影响其处理效果的因素包括反应时间、碳铁的

质量比、溶液的 pH 以及铁碳的加入量等,以下对这
几项影响因素进行探讨。

1)反应时间

每次量取两份 100 mL 试 样 平 行 测 定,加 入 Fe

粉和 C 粉,使其 质 量 浓 度 达 到 5×10

-3

/mL,用 3

mo

/L 的 H

SO

溶液维持水样 pH 值在3.

0 左 右,

机械搅拌,反 应 时 间 分 别 取 1、

2、

3、

4 和 8h,经 过 滤

与逐级稀 释 后 进 行 COD 的 测 定 并 计 算 去 除 率,结
果如图1所示。

图1 反应时间对 COD 总去除率的影响

由图1 可 知:前 3 个 小时 COD

Cr

去 除 率 增 加 趋

势明显,停 留 时 间 从 1h 增 加 到 3h,

COD

Cr

去 除 率

由42.

0% 提高到 63.

6%。这是因为随着反应时 间

的延长,水样与 Fe、

C 有足 够 的 接 触 时 间,反 应 进 行

的也比较彻底。当超过3h,电附集作用使得电极上
被有机物包裹,并且铁电极由于氧化而发生了钝化,

使得铁碳反应 受 阻。 而 当 时 间 增 至 8h 时,去 除 率
基本与3h相等,可见继续延长反应时间,效果并不
明显。原因应该是 随 着 反 应 的 进 行,废 水 中 有 机 物

浓度降低,微电 解 也 达 到 了 它 的 处 理 限 度。 而 且 停

留时间越长,所需反应器的有效容积越大,反应效率

越低,同时也会导致铁的消耗量增加,从而使溶出的

Fe

2+

大 量 增 加,并 氧 化 成 为 Fe

3+

,造 成 色 度 的 增 加

及后续处理的种种问题

12

14]

,故停留时间选择3h。

2)碳铁质量比

取两份水样,反应 时 间 为 最 佳 停 留 时 间 3h,其

他条 件 同 上,碳 铁 质 量 比 分 别 取 0.

05(

400 mL 水

样)、

0.

1(

400 mL 水 样 )、

0.

5(

100 mL 水 样 )、

1.

100 mL 水样)、

1.

5(

100 mL 水样)。

碳 铁 的 质 量 比 对 微 电 解 处 理 效 果 影 响 较 大,铁

粉和活性炭可在废 水 溶 液 中 形 成 微 型 原 电 池,原 电

池数量的多少直接 影 响 铁 碳 微 电 解 的 处 理 效 果,碳

铁质量比对 COD 总去除率的影响如图2所示。

第2期                刘 鑫等.微电解法处理含呋喃环类香料废水