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工业废水篇:卷烟厂焦油废水处理技术

北极星环保网来源:环境工程学报2016/11/14 14:26:40我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:废水处理 焦油废水 水处理技术

北极星环保网讯:卷烟厂的焦油废水中,主要污染物是悬浮物和有机物质。废水中的固体悬浮物主要是烟叶、烟丝碎料等加工卷烟时的残余物。另外,废水中还存在着许多胶体性的污染物,如尼古丁(烟碱)、烟焦油(烟油)和十余种亚硝胺类物质等。此类废水具有色度高,CODCr值高,可生化差,难降解等特点,如果不经处理直接排放,会给环境带来严重的危害。焦油废水处理主要有物化处理、生化处理以及多种处理工艺结合处理等方法。微电解作为一种新型的水处理技术,逐渐引起国内外的重视,已有的研究表明微电解方法对降低废水COD、色度以及毒性有良好的效果。本研究采用铁炭微电解方法处理卷烟厂焦油废水,考察了不同因素对处理效果的影响,为该类废水的达标排放提供一条崭新的途径。

1 实验方法

将焦油废水水样稀释约1300倍,此时,水样的CODCr在重铬酸钾法(GB11914-89)测定检出限范围内。用量筒量取50mL稀释好的废水样倒入100mL的宽口锥形瓶中,加入适量NaCl,一定比例的Fe和C,用HCl调节水样的pH值,然后用搅拌器搅拌反应一定的时间;(通过前期的一系列准备实验估定大致的实验条件:加入的Fe质量浓度量固定在20g/L,NaCl在200mg/L左右,pH值在3左右,搅拌反应时间定为30min),反应后,用NaOH调节水样的pH到10左右,此时水溶液中出现墨绿色絮状物,用真空泵抽滤;测定处理后水样CODCr值,计算去除率。

2 结果分析

2.1铁炭比对CODCr去除率的影响

控制其他反应条件不变,氯化钠投加量为200mg/L,pH值为3,搅拌时间为30min,将铁的投加量固定为20g/L,在不同的铁炭比(Fe∶C=5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5)条件下进行反应。测定各水样CODCr值,计算CODCr的去除率,结果见表1。

由实验结果可知在Fe的用量不变时,随着Fe∶C比值的降低,CODCr的去除率大体不断上升,当Fe∶C=1∶3时,去除效果最佳。造成这种现象的原因可能为当水样中Fe的含量固定时,在一定的范围加入C,可以增加微电解体系中的原电池的数量,因此可以提高对有机物的去除率;但当体系中C的含量过多时,C在反应中可能会更多地起吸附作用,吸附作用去除CODCr的量可能比微电解反应去除CODCr的量少,因此抑制了原电池的电极上的化学反应,导致废水的COD的去除效率在总体上降低;活性C颗粒是一种多孔性的材料,混入Fe中后,不仅能与Fe形成原电池、吸附水中的污染物,还可以使Fe之间保持一定的距离,一定的间隔能够促进原电池反应。但是,如果加入的C的数量太多,Fe之间的间距太大,反而阻隔了微电解系统的形成,影响处理效果。

2.2pH值对CODCr去除率的影响

控制其他反应条件不变,铁炭质量比为1∶3,氯化钠投加量为200mg/L,搅拌时间为30min,在不同的pH值(1、2、3、4、5)下进行反应。测定各水样的CODCr值,计算CODCr去除率,结果见图1。

由图1可知,当pH为2时CODCr的去除率最高,故最佳pH为2。其可能的原因是在pH值较小时,反应体系处于酸性环境中,水样里有许多H+促进系统中的反应。同时,H+在酸性的条件下得到两个e,形成在反应中很活跃的新生态[H],[H]可以和焦油水样中的一些有机污染物质反应,从而对有机物质的基团结构造成破坏甚至使之断链,使有机物的性质发生改变,导致CODCr去除率较高;pH值较小时,Fe和C之间的电位差会增大,从而加快电极发生反应的速率,改善反应的去除效果;微电解体系在pH偏小的环境中比较容易较生成Fe2+,促进Fe2+的氧化作用,改善处理效果;其次铁炭微电解体系在pH值较小的系统里,对铁电解有利。

但是,如果pH太低,不仅会加快Fe的腐蚀速度,Fe的耗费量增大,而且在调节pH值时要用大量的酸,HCl的损耗也大,所以酸性过低并不好。同时,如果废水里含有太多的酸,就会不利于氢氧化亚铁的形成,氢氧化亚铁的絮凝作用会被削弱,不利于后续的混凝沉降。

延伸阅读:

【烟草】适用于卷烟生产车间的一种除尘技术

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