化学清洗废水处理技术方法

对于此类废水应根据实际情况选择不同的处理技术。目前处理工艺主要有破乳分离、热解处理、微生物分解、沉淀、吸附、氧化还原、中和等。近年来，铁炭微电解工艺和Fenton 试剂法处理高浓度难降解有机废水正成为国内外研究的热点。铁炭微电解法〔2〕利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理。由于其适用范围广﹑寿命长﹑处理效果好﹑成本低﹑操作维护方便，近年来受到国内外学者的广泛重视。Fenton 试剂具有极强的氧化能力，在处理难生物降解或一般化学氧化剂难以奏效的有机废水时，具有反应迅速、温度和压力等反应条件温和且无二次污染等优点。S. M. Kim 等〔3〕先通过混凝沉淀大幅度降低废水中溶解的有机物、乳化油和悬浮物，再进行铁炭微电解反应，出水中加入H2O2，使其与铁炭微电解生成的Fe2+构成Fenton 试剂，产生的˙OH 能迅速引发氧化链反应，终将有机化合物分解为CO2和H2O。微电解产生的Fe2+可供后续Fenton 试剂法使用，无需添加Fe2+，很大程度上降低了成本，而且能强化铁炭微电解的氧化能力，同时节约了H2O2的用量，并达到较好的处理效果。笔者采用混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭吸附法处理高COD化学清洗废水，以期为化学清洗废水处理提供新思路。


1 实验部分


1.1 废水水质


化学清洗废水取自江西宜春某环保清洗系统设备厂，废水水质：CODCr为4 500~5 000 mg/L，油质量浓度为20~30 mg/L，pH 为12~13，水温约30～40 ℃。


1.2 仪器、试剂与分析方法


仪器：六联无级变速电动搅拌器(上海纵跃电子科技有限公司)，JJ-1 型增力电动搅拌器(金坛宏华仪器厂)，pHS-25 型pH 计(武汉金帝仪器设备有限公司)，BS224SAG104 电子分析天平(德国赛多利斯仪器系统有限公司)，CS101 型电热鼓风干燥箱(深圳市众鑫达自动化仪表有限公司)，立式万用电炉。


试剂：聚铝、聚丙烯酰胺、重铬酸钾、硫酸银、铁粉、活性炭、石墨、浓硫酸、H2O2溶液(质量分数百分之30)、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸汞、氢氧化钠，均为分析纯;试亚铁灵指示剂。


分析方法：COD采用重铬酸钾法测定，pH 采用酸度计进行测定。


1.3 实验方法


(1)混凝实验：取200 mL 废水水样置于250 mL烧杯中，投加一定量的混凝剂，置于六联搅拌机上搅拌(开始时快搅2 min，随后慢搅8 min)，反应一定时间后静置，取上清液测定COD，以确定pH、PAC、PAM 用量和沉淀时间。


(2)铁炭微电解/H2O2单因素影响实验：取100 mL混凝上清液置于250 mL 烧杯中，调节pH，投加一定量的铁粉和石墨，反应3 h 后滴加H2O2溶液，再反应一段时间，沉淀30 min 后取上清液测定COD，确定m(Fe)∶m(C)和铁炭总用量。


(3)铁炭微电解/H2O2正交试验：根据上述单因素试验的条件进行正交试验，进一步确定pH、H2O2用量以及反应时间。


(4)活性炭吸附实验：取混凝+铁炭微电解/H2O2处理后的废水50 mL，在不同pH 下研究活性炭投加量与出水水质的关系。


(5)联合处理实验：根据上述实验结果确定的条件进行联合处理重复实验，考察其稳定性。