电絮凝法处理化工废水处理工艺研究

电絮凝法处理化工废水处理工艺研究

0高盐化工废水预处理由于含有各种有机化合物、醇、醛、酮、醚和环氧化物的废水，cod通常非常高，相对较低，并且具有很低的可生化性。废水进入水体后，进一步氧化和分解，消耗水中大量的溶解氧，直接威胁水生生物的生存。对于化工废水的处理,目前,国内外采用较多的是混凝———生化工艺处理工艺,然后而由于化工废水的水质复杂且污染物含量高,废水中的污染物大都具有毒性以及化工产品在生产过程中工艺用水和冷却用水量很大,加之化工企业目前大多数为中小企业,生产工艺落后、设备陈旧,清污难以分流,耗水量大,水循环利用及回收利用率低等原因,其处理效果并不理想.电絮凝法是近年来发展起来的颇具竞争力的废水处理方法,在源水和多种行业废水中有着广泛应用.生物难降解的化工废水的处理可以用电絮凝为预处理手段,从而实现大分子有机污染物的断链、发色与助色基团的脱色,提高废水的可生化性,便于后续生化反应的进行.本研究利用电絮凝法处理某化工企业的高盐化工废水,以铝板作为电极板,研究了不同水力停留时间、初始pH、极板间距、电流强度以及温度等单因素对处理效果的影响.在单因素实验的基础上,再进行正交试验.1材料和方法1.1b-硫酸铵c6h6o、硫酸铵b3、硫酸汞、甲基红-亚甲蓝b3实验用废水为某化工企业废水,废水的COD:36800mg/L、氨氮:453mg/L.实验试剂有硫酸钠(Na2SO4)、乙二胺四乙酸二钠、苯酚(C6H6O)、硫酸铵((NH4)2SO4)、硫酸(H2SO4)、硫酸银(Ag2SO4)、六水合硫酸铁(Ⅱ)铵((NH4)Fe(SO4)2·6H2O)、硫酸汞:(HgSO4)、氢氧化钠(NaOH)、重铬酸钾(K2Cr2O7)、1.10—菲啰啉(C12H8N2·H2O)、硼酸(H3BO3)、甲基红-亚甲蓝指示剂等.1.2仪器、试验装置实验仪器和设备包括:电子万用炉220V·AC·1000W、HJ—5数显多功能搅拌器、电子天平、DJS-292双显恒电位仪、精密试纸;带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置;可调节通风橱一台;由一个500-800mL的蒸馏烧瓶及防喷头和一个垂直放置的冷凝管组装而成蒸馏器;50mL酸式滴定管一只;250mL磨口锥形瓶若干;5mL、10mL、25mL移液管;500mL、1000mL容量瓶;各种大小烧杯若干等.1.3.4电解装置将装有化工废水的烧杯放在多功能搅拌器上,在废水中插入两个铝电极,连接双显恒电位仪,打开通风橱通风,打开电源开关,实验即可进行.电解时双显恒电位仪调为稳流模式,根据实验的内容将电流调为特定的固定值,电源电压随着实验的进行不断变化,两极板通过利用保鲜膜滚轴自制而成,可通过该滚轴控制电极板的板间距,本正交实验中板间距控制为10cm.电解装置见图1.1.4优化水质,进行正交实验为了进一步确定电絮凝法对化工废水各因素的处理的最佳效果,提高对废水中COD与氨氮的去除率,对水质进行优化,在单因素实验的基础上进行正交实验;影响电镀废水处理效果的因素较多,如:水力停留时间、电流强度、温度、搅拌速度、极板间距等.本研究所做的单因素实验设计因素如表1.正交实验因素水平如表2.由表2确定正交试验方案设计表L9(34)如表3。2结果与讨论2.1氨氮去除效果经电絮凝处理后的废水氨氮去除率如表4.由表4可知氨氮去除效果在pH=9.0,水力停留时间为3小时,电流为0.6A,温度为57℃时达到最佳,去除率达到35.1%.2.2cod的去除经电絮凝处理后的废水COD去除率如表5.由表5可知COD的去除效果在pH=6.7,水力停留时间为3小时,电流强度=1.0A,温度为37℃时达到最佳,去除率达到30.8%.2.3单因素实验的影响通过比对分析正交实验的基础上对各个单因素可知:pH、电解时间、电流强度、温度四因素对COD与氨氮去除率的影响与单因素实验的影响程度相一致;表明此次正交试验与单因素试验的相符的.其中,pH在6.7时COD的去除率达到较好的效果,pH在9.0时氨氮的去除效果较好.由电流强度对COD和氨氮去除率的影响可知,随着电流强度的增大去除率逐渐增大.由温度对COD和氨氮去除率的影响可知,随着温度的增大去除率逐渐增大.2.4最佳条件对比由表4—表5可知在正交设计方案中COD去除率达到最佳的条件为pH=6.7,水力停留时间为3小时,电流强度为1.0A,温度为37℃时,COD去除率达30.8%;氨氮去除率达到最佳为pH=9.0,水力停留时间为3小时,电流为0.6A,温度为57℃时,氨氮去除率达到35.1%.结合图2—图9可知正交设计方案中的最佳条件并非最佳水平条件,所以需要综合上述实验,进行最佳水平实验.结合以上图表,选取水力停留时间为4小时,pH=9.0,温度为57℃,电流1A为条件,进行针对氨氮的最佳实验;选取水力停留时间为4小时,pH=6.7,温度为57℃,电流1A为条件,进行针对COD的最佳实验.实验结果如表6、表7.由表6和表7可知在最佳水平条件下氨氮的去除率达到36.8%,大于正交试验中的35.1%;COD的去除率达到32.3%,大于正交试验中的30.8%.3cod的去除由试验得知:氨氮去除效果在水力停留时间为4小时,pH=9.0,温度为57℃,电流