鐵炭微電解法處理彩印廠有機(jī)廢水研究

胡菲菲 （長(zhǎng)江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 荊州434023）

彩印廠的洗滌廢水中含有大量的表面活性劑，其COD （化學(xué)需氧量）值及氨氮含量較高，對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重，因而對(duì)該類廢水的處理顯得十分必要。高濃度的有機(jī)廢水因其成分和性質(zhì)的復(fù)雜性，通常難以用常規(guī)的生物方法或化學(xué)方法處理，目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的工藝是先進(jìn)行預(yù)處理，將高濃度的有機(jī)廢水中的有機(jī)成分降解一部分，預(yù)處理方法包括混凝沉淀、萃取、氣浮、膜技術(shù)、吸附、磁分離、高級(jí)氧化、鐵炭微電解等［1－8］。為此，筆者利用鐵炭微電解法處理彩印廠有機(jī)廢水進(jìn)行了處理研究。

1 試驗(yàn)裝置與方法

1）試驗(yàn)裝置 試驗(yàn)裝置為固定床反應(yīng)器 （包括微電解反應(yīng)器和反應(yīng)池），其下部分別設(shè)一個(gè)入水口和進(jìn)氣口，底部采用一個(gè)具有24孔的有機(jī)玻璃篩板起支撐填料作用 （見(jiàn)圖1）。

2）試驗(yàn)方法 由于彩印機(jī)機(jī)臺(tái)的洗滌廢水的COD預(yù)估為16000～18000mg／L，超出化學(xué)需氧速測(cè)儀的測(cè)量量程范圍，需將原水稀釋20倍，使廢水的COD位于化學(xué)需氧速測(cè)儀的測(cè)量量程范圍內(nèi)。取5.00ml廢水置于100ml的量筒中，稀釋20倍 （即加蒸餾水至100ml刻度線），選擇化學(xué)需氧速測(cè)儀的量程范圍為100～1200mg／L時(shí)測(cè)定COD值。為提高檢測(cè)COD值的準(zhǔn)確性，測(cè)得2組平行原水樣COD值分別為877.9mg／L和817.2mg／L，然后取其平均值。

圖1 固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖

2 結(jié)果與討論

1）炭粒形狀對(duì)COD處理效果的影響 活性炭性狀對(duì)COD去除率測(cè)試結(jié)果表如表1所示。

表1 不同活性炭性形狀條件下COD去除率測(cè)試結(jié)果表

從表1可以看出，顆粒狀和粉末狀活性炭處理效果遠(yuǎn)優(yōu)于棒狀活性炭，而粉末狀活性炭的處理廢水的COD去除率雖略高于顆粒狀活性炭，但其去除效果不穩(wěn)定，易發(fā)生 “跑炭”現(xiàn)象，不利于工程實(shí)際運(yùn)用，故確定顆?；钚蕴孔鳛樘盍稀?/p>

2）鐵炭質(zhì)量比對(duì)COD處理效果的影響 為保持微電解反應(yīng)器處理有機(jī)廢水的持續(xù)性，連續(xù)做3組COD去除率試驗(yàn)，即前一組試驗(yàn)測(cè)試結(jié)束后，倒出處理水，注入原水，繼續(xù)用原有的鐵炭進(jìn)行下一組試驗(yàn)（每組反應(yīng)時(shí)間為4h，即第1組反應(yīng)時(shí)間為0～4h，第2組反應(yīng)時(shí)間為4～8h，第3組反應(yīng)時(shí)間為8～12h），不同鐵炭比條件下COD去除率測(cè)試結(jié)果圖如圖2所示。從圖2可以得出，鐵炭質(zhì)量比為2：1時(shí)COD去除率最高，且反應(yīng)器內(nèi)鐵炭板結(jié)現(xiàn)象不明顯。因此，確定有機(jī)廢水處理時(shí)的鐵炭比為2∶1。

3）曝氣量對(duì)COD處理效果的影響 為保持微電解反應(yīng)器處理有機(jī)廢水的持續(xù)性，同樣連續(xù)做3組COD去除率試驗(yàn) （每組反應(yīng)時(shí)間為4h，即第1組反應(yīng)時(shí)間為0～4h，第2組反應(yīng)時(shí)間為4～8h，第3組反應(yīng)時(shí)間為8～12h）。曝氣量與COD去除率關(guān)系圖如圖3所示。從圖3可以看出，第1、第2組廢水在曝氣量為2.10m3／h時(shí)COD去除率較高，而第3組試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化較大 （因有活性炭解析作用影響）。綜合考慮，確定有機(jī)廢水處理時(shí)的曝氣量為2.10m3／h。

4）曝氣時(shí)間對(duì)COD處理效果的影響 在曝氣量為2.10m3／h、鐵炭比為2：1的條件下，連續(xù)4h內(nèi)每隔1h測(cè)定1次COD去除率，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出，在4h反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，H1和H2微電解反應(yīng)器中COD去除率在2小時(shí)時(shí)去除率最高 （分別達(dá)到75.85%和74.57%）。結(jié)合工程實(shí)際，認(rèn)為有機(jī)廢水處理時(shí)的曝氣時(shí)間以2h為宜。

圖2 不同鐵炭質(zhì)量比條件下COD去除率變化曲線圖

圖3 曝氣量與COD去除率關(guān)系圖

3 結(jié) 語(yǔ)

圖4 不同曝氣時(shí)間條件下COD去除率變化曲線圖

鐵炭微電解法無(wú)須外加電源，被廣泛應(yīng)用于各類有機(jī)廢水的脫色與COD的去除。在用酸或堿調(diào)節(jié)廢水pH值后，流經(jīng)以鑄鐵屑或中炭鋼及炭?；旌蠟樘盍系奈㈦娊夥磻?yīng)器，從而達(dá)到降低有機(jī)廢水中COD值及氨氮含量的目的。當(dāng)選用顆?；钚蕴孔鳛樘盍稀⑵貧鈺r(shí)間為2h、曝氣量為2.10m3／h、鐵炭質(zhì)量比為2：1時(shí)，彩印廠有機(jī)廢水的COD值去除效果比較理想，其可生化性提高，能夠滿足后續(xù)進(jìn)入生化池處理的要求。

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