铁炭微电解法预处理富马酸有机废水的研究

铁炭微电解法预处理富马酸有机废水的研究

铁碳微电解预处理富马酸有机废水研究作者：**，李毅久，唐文伟转载自：中国水网您要打印的文件为：铁碳微电解预处理富马酸有机废水研究摘要：采用铁碳微电解预处理富马酸废水，研究反应时间、pH值、温度、铁碳比对预处理的影响。试验结果表明，当反应时间为80 min，铁碳比为3∶1，反应温度为313K时，CODCr去除率为35.41%，出水中硫脲质量浓度由603.3mg/L降低至24.8lmg/L，CODCr由0.098提高至0.36。关键词：富马酸；铁碳微电解；废水处理；硫脲。中国图书馆分类号：x703.1。文献标识符：A。文章编号：1009-2455 (2003) 06-0052。李义久，-wei（输入,,,中国）：--me,,.,:,.41%,603..sldL,..36.:;;; 富马酸广泛用于制造不饱和聚酯树脂和食品工业。

其生产过程中产生的废水pH值低、CODcr高，且含有大量具有生物毒性的硫脲，废水可生化性差，因此是目前较难处理的废水之一。该类废水一般需先进行预处理，提高其可生化性，然后再进一步处理。铁碳微电解法预处理富含硫和Fe2+的富马酸废水，微电解过程中产生的新生态Fe2+和Fe2+本身在电化学作用下，会分解硫和其他有机污染物。本文研究铁碳微电解预处理过程中的各种影响因素，确定最佳工艺条件。1实验原理木工铁是铁和碳的合金，由纯铁、碳化铁和一些杂质组成。碳化铁以极细的颗粒分散在木屑中。因此当废水进入木屑中后，就形成了以纯铁为阳极、碳化铁为阴极的数千个微电池，发生电极反应。当体系中存在活性炭等宏观阴极材料时，电极反应机理为：阳极（Fe）2Fe→2Fe2+ +4eE0（Fe2+/Fe）=-0.44V阴极（C）4H+ +4e→4[H]→2H2（酸性溶液）E0（H+/H）=0V当废水中有氧气时，阴极同时发生如下反应；O2+4H+ +4e→2H2O（酸性溶液）E0（O2/H2O）=1.23V采用微电解处理酸性废水时，铁电极本身及其产生的新生态H和Fe2+可与废水中的许多成分发生氧化还原反应，从低到高依次为：

2实验方法2.1废水来源及水质该公司主要生产富马酸、富马酸亚铁等，公司每天排放高浓度酸性废水约300m3，主要来自各车间工业反应器及地面洗涤水，混合废水中含有多种有机物、催化剂硫脲及大量无机原料，废水处理后呈淡黄色。水质情况见表1。表1 废水水质pH值ρ(CODcr)／(mg·L-1)ρ(BOD5)／(mg·L-1)ρ(Fe2+／mg·L-1)ρ(硫脲)／(mg·L页码，1/4铁碳微电解预处理富马酸有机废水研究2005-6-4 cle ID= file using "pdf F Pro" trial ÿ. . co m. c n2.2铁屑的预处理将木屑在353K的5%NaOH中浸泡，除去表面油膜，后用清水冲洗至中性，使用前用1%HCl活化5min。2.3实验装置实验所用的铁碳微电解反应器直径为4Dmm，高为550 mm,内置一定量的木屑铁和活性炭,原水自下而上连续流过铁碳柱,取上清液进行计量。3影响微电解的因素3.1初始pH值的影响在不同pH条件下,将400 mL废水加入铁碳柱,温度为40℃,铁碳质量比为3∶1,反应时间为180 min,进行微电解。由图1可知,初始pH在2～4之间时,CODc r去除率变化不大,pH大于4之后,去除率急剧下降。

3.2 反应温度的影响pH=2.87，反应时间180 min，铁碳质量比为3∶1，改变反应温度，处理效果如图2所示。从图2可以看出，随着温度的升高，COD去除率也随之升高，且变化不大。考虑能耗和后续厌氧生物处理，温度控制在313K。3.3 铁碳质量比的影响温度313K，时间180 dn，初始pH=2.87，改变铁碳比，处理效果如图3所示。从图3可以看出，随着铁碳比的增加，COD去除率也随之升高，当铁碳比为3∶1时，去除率最高，随后随着铁碳比的增加而降低。2.. 4 2 0 1 1 6 0 3 . 3页码，2 / 4铁碳微电解预处理富马酸有机废水研究2 0 0 5 - 6 - 4 cn 6 5 . com/ _ Pr int . asp ? ID=4 4 0 6PDF file using " pdf F Pro " trial ÿ. . co m. cn3.4反应时间与出水pH值关系取废水400 mL，在铁碳质量比为3:1、温度为313 K下进行铁碳微电解反应，处理结果如图4所示。

图4表明在处理开始时pH值上升到最高，pH值为6.06。3.5出水COD去除率及硫去除率与时间的关系实验控制反应条件同上，去除效果与微电解时间的关系如图5所示。结果表明，随着反应时间的延长，CODc r和硫肥的去除率都在提高，去除率无明显变化，此时CODc r质量浓度为/L，去除率为35.41%，硫肥质量浓度为24.81mg/OD5，去除率为/L，BOD5与CODc r的质量比上升为0.36，废水的可生化性大大提高，为进一步处理提供了条件。 3.6 总铁离子随时间变化的关系将上述工艺后的出水过滤，调节pH值至3.0左右，进行原子吸收分析，水中总铁离子的变化如图6所示。图6表明水中浓度随时间增加，在时，每升废水约消耗2.225mg铁屑。 Page , 3 / 4 铁碳微电解预处理富马酸有机废水研究 2 0 0 5 - 6 - 4 ID=ing""ÿ.4 结论 铁碳微电解法可以用于预处理富马酸有机废水。控制工艺操作参数为温度3 1 3 K、反应时间1 8 0 min、铁碳比3 ∶ 1,初始反应率达35.41%,硫脲去除率为95.88%,m(BOD5)/m(CODc r)由0.098提高到0.36。

废水可生化性大大提高，减轻了下游机台的负荷。作者：陈勇、李义久、唐文伟环保论文、环保技术-东方水木环保科技第4/4页铁碳微电解预处理富马酸有机废水研究2005-6-4 ID=文件使用“”试用版ÿ.创建