铁炭微电解―絮凝技术处理石化RO浓水探究

1、铁炭微电解一絮凝技术处理石化r0浓水探究摘要：采用铁炭微电解-絮凝技术处理石化r0浓水, 通过单因素实验探讨反应时间、初始ph、中间加酸量、絮凝 阶段pac以及pam加入量等对处理效果的影响，最终确定r0 浓水处理效果最好时的反应条件为：反应时间60min,中间 加酸量1. 5ml l-1,初始ph为3, pac加入量为100mg/l, pam加入量为2mg/lo此条件下处理后出水codcr去除率为 59. 1%,出水 codcr 为 45mg/l。关键词：铁碳微电解r0浓水codcr去除率0引言目前，炼油污水经过隔油、浮选、生化等处理后再采用 反渗透（r0）工艺进行回用，回用过程难处理的r0

2、浓水， 其中含有大量的溶解性固体和约110mg/l的codcr,直接排 放会对环境产生不利影响。目前，国内外没有有效的方法处理r0浓水，本文采用 铁碳微电解-絮凝技术对r0浓水进行处理，旨在通过铁炭微 电解使污染物进行分解，然后采用絮凝进一步处理，从而使 污水达到排放标准要求。1实验方法及步骤1. 1实验方法从铁炭微电解和絮凝主要影响因素出发，釆用单因素实 验法，研究初始ph值、反应时间、中间加酸量、pac加入量、 pam加入量5个因素对实验结果的影响。1.2实验步骤1.2. 1铁碳微电解：实验每次处理水样为500ml,用浓 硫酸调反应初始ph值，加入一定量的铁炭颗粒并用相同型 号的曝气装置曝

3、气处理相应时间，为考察铁炭微电解过程中 ph值对处理效果的影响，均匀加入一定量的质量分数为98% 的浓硫酸。1.2.2将fe2+变为fe3+,避免fe2+对codcr测定的影 响：反应结束后将水样转移出来，用naoh调节ph到8左右; 放入曝气头曝气，并随时测定ph且加naoh保持ph为8左 右，直到溶液由绿色变为砖红色（20min左右）停止曝气。1.2.3絮凝：将溶液放到电动搅拌器下搅拌，初始搅拌 方式为快速（100r/min）搅拌，加入定量pac反应，再加入 磁粉（lg/100ml废水）反应、最后加入定量助凝剂pam,加 入助凝剂后再慢速搅拌（40r/min）,静置沉淀，取上清液测 cod

4、cr 值 o2结果与分析2. 1反应时间对codcr去除率的影响以曝气时间为横坐标，以codcr去除率为纵坐标绘制图 1反应时间与codcr去除率的关系图。由图1看出，铁碳微电解时间在20至60分钟时，随着 反应时间的增加，codcr去除率呈增高趋势，60分钟之后反 应时间增加codcr去除率趋于平稳。因为反应时间加长，铁 炭和废水接触时间延长，从而使得溶液中的各种反应进行得 更加充分，使铁屑、炭更好发挥自己的作用，提高了 codcr 的去除率。当实验时间过长，铁炭微电解的电解和吸附作用 达到平衡，从而使codcr去除率趋于平稳。从经济方面考虑, 确定反应的适宜时间为60min。2. 2初始p

5、h值对codcr去除率的影响以初始ph值为横坐标，以codcr去除率为纵坐标，绘 制图2初始ph值与codcr去除率的关系图。由图2可以看出，随着废水初始ph值的升高，codcr去 除率先呈上升趋势然后呈递减趋势，当ph值低于3时，虽 然低ph能提高氧的电极电位，加大微电解的电位差，促进 电极反应，但过低的ph值会改变产物的存在形式，如破坏 反应后生成的絮体，而产生有色的fe2+使处理效果变差，而 且导致铁的消耗量大，产生的铁泥也多，增加处理费用；当 ph值等于3时，处理效果最好。在ph值为3的酸性废水环 境中，阴极发生的反应为：2h+2e-2h-h2,电极反应产 生的新生态h能与废水中的有机

6、物发生氧化还原反应，能 够破坏有机物的基团甚至使其断链，从而提高codcr去除率; 中性或碱性环境下，阴极发生的反应为02+2h20+4ef 40h-, 不能生成h。所以，铁炭微电解对废水的处理效果较差。 故确定反应的最佳效果较差，故确定反应的最佳ph值为3。2. 3中间加酸量对codcr去除率的影响以中间加酸量为横坐标，以codcr去除率为纵坐标，绘 制图3中间加酸量与codcr去除率的关系图。由图3可以看出，随着加酸量的增加，codcr去除率呈 上升趋势，当加酸量达到15ml l-1时codcr去除率达到 最大值。铁炭微电解在处理污水的过程中会发生 2h+2e-2h-h2反应，消耗了 h+

7、,为了保证反应的酸性 环境在反应过程中补加硫酸。当中间加酸量为0-1. 5 ml l-1 时，随着中间加酸量的增加codcr去除率增大，这是因为补 加的硫酸不能够满足反应体系对氢离子的消耗；当加酸量为 1.5ml - l-1,反应系统ph能够保持在3左右，codcr去除效 果最好；当中间加酸量大于1. 5ml l-1时，codcr去除效果 下降，这是因为过低的ph值会改变产物的存在形式，如破 坏反应后生成的絮体，而产生有色的fe2+使处理效果变差。 综上所述，采用铁炭微电解处理r0浓水的最佳中间加酸量 为 1. 5mg/lo2. 4 pac加入量对codcr去除率的影响以pac加入量为横坐标，

8、以codcr去除率为纵坐标，绘 制图4pac加入量与codcr去除率的关系图。由图4可以看出，当pac加入量小于100mg/l时，随着pac加入量增大,codcr去除率增大；当pac加入量为100mg/l 时codcr去除率最高，并且絮体较大，沉降时间短，上清液 很清；但当pac加入量大于100mg/l时，codcr去除率明显 降低，这是因为加入过量的pac后，水体经电中和后剩余的 释基基团较少，后续的水解反应受到抑制，导致codcr的去 除率增加缓慢甚至下降。所以pac的最佳加入量为100mg/lo2. 5 pam加入量对codcr去除率的影响以pam加入量为横坐标，以codcr去除率为纵坐

9、标，绘 制图5 pam加入量与codcr去除率的关系图。由图5可以看出，随着pam加入量的增加，codcr去除 率增大，当pam加入量为2mg/l时，codcr去除率达到最大, 当pam加入量继续增加时，codcr去除率反而减小。这是因 为pam自身也是一种高分子有机物，当pam过量后处理效果 反而变差，引起新的污染。所以pam加入量在2mg/l时最佳。2. 6最优条件的验证根据实验结果分析可得出铁炭微电解-絮凝处理r0浓水 的最佳处理条件组合为反应时间为60min,初始ph值为3, 中间加酸量为1.5mllt, pac加入量为100mg/l, pam加 入量为2mg/l,进一步实验验证以上反应条件的处理结果， 通过实验得出，r0浓水codcr值由110mg/l降为45mg/l, codcr去除率达到了 59. 1%。3结论利用铁炭微电解-絮凝技术处理石化ro废水，在技术上 是可行的，codcr可由110mg/l降到45mg/lo