鐵碳微電解法對(duì)聚甲醛廢水的預(yù)處理研究

王楠

摘? 要：聚甲醛廢水是在以甲醇為原料生產(chǎn)甲醛、三聚甲醛、聚甲醛過(guò)程中產(chǎn)生的，其pH低，水質(zhì)波動(dòng)大，可生化性差，是一種難處理的煤化工廢水。采用鐵碳微電解預(yù)處理，以鐵屑-活性炭粉末為反應(yīng)材料，研究鐵碳質(zhì)量比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)pH值對(duì)聚甲醛廢水有機(jī)物去除效果的影響，反應(yīng)pH為4，停留時(shí)間為2h，鐵碳比為2：1。CODcr為3082mg/L，去除率能夠達(dá)到35%，由于反應(yīng)過(guò)程中消耗H+，pH會(huì)上升到4.71。

關(guān)鍵詞：聚甲醛廢水;鐵碳微電解;預(yù)處理

中圖分類號(hào)：X703? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）31-0089-02

Abstract： Polyformaldehyde wastewater is produced in the process of producing formaldehyde， trimethylene and polyformaldehyde from methanol. It has low pH， large water quality fluctuation and poor biodegradability， so it is a kind of coal chemical wastewater which is difficult to be treated. Using iron filings and activated carbon powder as reaction material， the effects of iron carbon mass ratio， reaction time and reaction pH value on the removal of organic matter from polyoxymethylene wastewater were studied. The reaction pH was 4， and the residence time was 2 h. The iron-carbon ratio is 2：1. The CODcr is 3082 mg and the removal rate can reach 35%. Due to the consumption of H+ in the reaction process， the pH will rise to 4.71.

Keywords： polyoxymethylene wastewater; iron-carbon microelectrolysis; pretreatment

聚甲醛廢水的pH為3～4，CODcr為5000mg/L上下，含有大量難以降解的有毒有害物質(zhì)，可生化性差，直接進(jìn)行生化處理會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)，降低處理效率，所以應(yīng)對(duì)聚甲醛廢水進(jìn)行預(yù)處理。鐵碳微電解反應(yīng)需在酸性條件下進(jìn)行，可以降解掉一部分有機(jī)物的同時(shí)，將難降解的有機(jī)物氧化水解，適合聚甲醛廢水的預(yù)處理工藝[1-2]。

1 研究?jī)?nèi)容

以鐵屑和活性炭微為反應(yīng)原材料，對(duì)聚甲醛廢水進(jìn)行預(yù)處理實(shí)驗(yàn)，主要研究如下：

（1）研究在不同反應(yīng)pH條件下，反應(yīng)對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。

（2）研究不同的鐵屑和活性碳投加質(zhì)量比對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。

（3）研究在不同反應(yīng)停留時(shí)間的條件下，反應(yīng)對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。

2 實(shí)驗(yàn)方法

（1）鐵屑用堿液加熱浸泡5～10min以除去油漬，用鹽酸浸泡30min，去掉氧化膜，沖洗得到粒徑為1～3mm的干凈鐵屑。

（2）將活性炭用實(shí)驗(yàn)用水浸泡，使其吸附飽和不影響實(shí)驗(yàn)效果。

（3）分別取400ml水樣，以1：1的鐵碳投加質(zhì)量比，反應(yīng)停留時(shí)間為2h，反應(yīng)pH為原水pH=4.2和用硫酸調(diào)節(jié)pH到2.5，進(jìn)行攪拌反應(yīng)，取上清液測(cè)量CODcr，研究不同pH對(duì)廢水有機(jī)物去除效果。

（4）分別取400ml水樣，以0.5：1、1：1、1.5：1、2：1的投加質(zhì)量比，分別投加20g活性炭和10g、20g、30g、40g鐵屑，以實(shí)驗(yàn)（3）中得到的最佳反應(yīng)pH，2h的反應(yīng)停留時(shí)間，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)完畢取上清液測(cè)量CODcr，研究不同的鐵碳投加質(zhì)量比對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。

（5）分別量取400ml水樣，以實(shí)驗(yàn)（4）中最佳鐵碳投加質(zhì)量比，實(shí)驗(yàn)（3）中最佳反應(yīng)pH，停留時(shí)間為1h、2h、3h，用攪拌機(jī)攪拌反應(yīng)，反應(yīng)完畢，取上清液測(cè)CODcr，研究反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)廢水有機(jī)物的去除效果。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 最佳反應(yīng)pH的確定

實(shí)驗(yàn)采用鐵碳投加質(zhì)量比為1：1，反應(yīng)停留時(shí)間為2h，反應(yīng)pH定為原水pH和2.5，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示。

不同反應(yīng)pH條件，對(duì)CODcr去除效果見(jiàn)圖1。

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在反應(yīng)pH為2.5時(shí)處理效果最佳，廢水的CODcr去除率能夠達(dá)到37%。但是pH過(guò)低會(huì)增加硫酸的消耗，而且鐵屑消耗速度過(guò)快，廢水中溶入大量鐵離子，后期處理產(chǎn)生大量鐵泥，增加后期處理難度?？紤]到廢水水質(zhì)及成本問(wèn)題，最佳反應(yīng)pH定為4左右[3]。

3.2 最佳鐵碳比的確定

實(shí)驗(yàn)采用的鐵碳投加質(zhì)量比分別為2：1、1：1、1：1.5、1：2，反應(yīng)2h，反應(yīng)pH為原水pH，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

不同的投加質(zhì)量比對(duì)聚甲醛廢水CODcr去除效果的變化趨勢(shì)如圖2所示。

由數(shù)據(jù)可知，在活性炭投加量為20g時(shí)，隨著鐵屑的投加質(zhì)量增加，有機(jī)物的去除效果越來(lái)越好，在鐵碳投加質(zhì)量比為2：1時(shí)，有機(jī)物的去除效果最高，CODcr的去除率能夠達(dá)到35.3%。

3.3 最佳反應(yīng)時(shí)間的確定

實(shí)驗(yàn)采用鐵碳質(zhì)量比為2：1，反應(yīng)pH為原水pH，反應(yīng)停留時(shí)間是1h、2h、3h，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

不同反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)CODcr去除效果的影響見(jiàn)圖3。

由以上數(shù)據(jù)可得，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)越充分，有機(jī)物的去除效果越明顯，在反應(yīng)2h后，CODcr下降趨于穩(wěn)定。針對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，最佳反應(yīng)停留時(shí)間定為2h。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究了鐵屑活性炭法在不同的反應(yīng)pH、反應(yīng)停留時(shí)間、鐵碳投加質(zhì)量比條件下，對(duì)聚甲醛廢水CODcr去除效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到最佳的反應(yīng)條件為，反應(yīng)pH為4，停留時(shí)間為2h，鐵碳比為2：1。CODcr可降至3082mg/L，去除率能夠達(dá)到35%，由于反應(yīng)過(guò)程中消耗H+，pH會(huì)上升到4.71。

參考文獻(xiàn)：

[1]賴波，秦紅科，周岳溪，等.鐵碳微電解預(yù)處理ABS凝聚干燥工段廢水[J].環(huán)境科學(xué)，2011，04：1055-1059.

[2]彭蜀君，董貝，秦丹，等.鐵碳微電解工藝預(yù)處理制藥廢水實(shí)驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012，35（S1）：270-273.

[3]孫志華，魏永強(qiáng)，李志剛.鐵碳微電解工藝分析與設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].新疆環(huán)境保護(hù)，2008，30（03）：35-37.