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)
/%
1
2
3
4
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
5
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.
7
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
g
/mL,用 3
mo
l
/L 的 H
2
SO
4
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.
0
(
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。
3
1
第2期 刘 鑫等.微电解法处理含呋喃环类香料废水