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微电解法又称内电解法、零价铁法,由于该技术具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉等优点而得到广泛应用。同时以废铁屑为原料,还具有“以废治废”的意义。
微电解法是利用铁屑中的铁和炭组分(或另外加入的焦炭、活性炭等)构成原电池,废水为电解质溶液,以电化学的氧化还原反应为主,同时还伴有混凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等过程,对印染废水、制药废水、焦化废水等工业废水具有较好的处理效果。
实际应用中,传统的铁炭床在使用一段时间后,会出现铁屑板结的问题,从而导致填料层发生沟流,使处理效能迅速下降。同时,铁屑作为阳极不断消耗,须定期补充,但如何与原有的炭组分充分混合亦是难点。本研究致力于开发新型的微电解材料,既能保证其对工业废水的良好处理效果,又能有效缓解铁炭床板结的问题。
本研究以去除废水的有机物、降低废水的生物毒性和提高废水的可生化性为目标,以某化工园区实际废水为研究对象,通过烧杯实验,系统考察了微电解材料的铁炭比、膨润土含量、添加剂种类和焙烧温度对废水处理效果的影响,确定了新型微电解材料的最佳制备方法。在此基础上,进一步分析了新型微电解材料的结构特性。
1试验部分
1.1试验废水水质
试验用废水取自天津市某化工园区,主要水质指标如表1所示。
1.2试剂和材料
铁屑:取自天津市某机械厂,过100目(0.15mm)标准筛;粉末活性炭、膨润土、草酸铵、碳酸铵、乙酸铵、氯化铵等均为分析纯,购于天津北海药品有限公司。
1.3试验过程
将过100目筛的铁屑和粉末活性炭混合,以膨润土作黏合剂,加入一定量的水和添加剂,搅拌混匀,人工造粒制成球状,粒径为2.5~4.0mm。然后置于105℃的烘箱中干燥,20min后转入马弗炉中,高温焙烧,即得到球状微电解材料。
采用单因子分析法优化微电解材料的制备方法。取50g填料,处理200mL废水(固液比1∶4),由于微电解在酸性条件下处理效果更好,每次试验pH均调到3,反应时间为60min,每组试验均重复3次,试验结果取其平均值。
1.4分析方法
1.4.1水质常规指标分析方法
废水的CODCr采用HACHCOD测试仪(DRB200COD加热器、HACHDR890便携式分光光度计)测定;废水BOD5采用稀释法测定;可生化性由BOD5/CODCr(B/C)比值表示。
1.4.2生物急性毒性测试
生物急性毒性测试采用发光细菌测试法,DXY-2型生物毒性测试仪,明亮发光杆菌T3小种(PhotobacteriumphosphoremT3)。测试结果以相当发光率的参比毒物Zn2+浓度来表示,采用生物毒性削减率作为生物毒性变化的指标。
1.4.3材料特性参数测试
微电解材料的比表面积和孔结构采用美国Quantaome公司氮吸附比表面和孔隙度分析仪(QuantaomeNOVA2000)测定。首先将微电解材料在300℃下脱气处理12h,然后在77.4K下进行氮吸附和脱附。
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微电解法,又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。该方法处理废水的原理是:利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极,以充入的废水为电解质溶液,发生氧化-还原反应,形成原电池。新生态的电极产物活性极高,能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应,使其结构、形态发生变化,完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。
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微电解进行废水处理自诞生以来,便引起国内外环保研究学者的关注,并进行了大量的研究。已有很多专利和实用技术成果。近年来,微电解处理工业废水发展十分迅速,现已用于印染、电镀、石油化工、制药、煤气洗涤、印刷电路板生产等工业废水及含砷、含氟废水的处理工程,并收到了良好的经济效益和环保效果
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近年来,微电解法在许多行业的废水处理中都有大量应用,工艺已日趋成熟。影响微电解处理效果的因素有很多,有的还会影响反应的机理。下面小鱼儿为大家介绍影响微电解处理效果的因素:1)废水pH值:入水pH值应选偏酸性,可控制到3-6.5,酸性过强虽能促进微电解的作用,但破坏了后续的絮凝体,且铁的消耗
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一、微电解的原理微电解法,又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是近30年来被泛应用于染料、印染、重金属、农药废水处理的一种新兴的电化学方法,铁碳微电解具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点,尤其对于高盐度,高COD以及色度较高的工业废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。
铁碳微电解法的工艺特点近年来,微电解法在许多行业的废水处理中都有大量应用,工艺已日趋成熟。影响微电解处理效果的因素主要有废水pH值、停留时间、处理负荷、铁屑粒径、铁炭比、通气量、微电解材料选择及组合方式等,有的还会影响反应的机理[3]。一般来说:1)入水pH值应选偏酸性,可控制到3-6.5,
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