《内电解法处理高盐度废水》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内电解法处理高盐度废水（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.内电解法(IEP)处理高盐度有机废水的实验研究王宏1 X一新1钱彪1 宁平2（1） XX市环境科学研究所， 650032 ；2XX理工大学， 650093摘 要 应用内电解法处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机废水实验结果说明，能够有效地去除废水中的有机污染物，提高透明度，使COD去除率达94%，BOD5去除率达90%以上。而且设备简单、耐冲击性、操作简单、不需要投加化学药剂、增设投药设备和易实现管理现代化等优点，为高盐度有机废水处理提供了一条新途径。关键词 高盐度有机废水 电化学反响 The Treatment of High-salinity Organowastewater b
2、y ElectrocoagulationWANG Hong1 ZHENG Yixin1 QIAN Biao1 NING Ping2(1)Kunming Environmental Science Institute, Kunming 650032;2)Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650092)Abstract The electro-coagulation and floatation method was applied for the treatment of high-salinity organowaste
3、water of producing synthetic resin by the lac .It was found that COD and BOD5 removal rates were respectively 94% and 90%. In addition to its obvious effectiveness for organic pounds treatment, the electro-coagulation and floatation method requires simple facilities, with high resistance to impact a
4、nd simple operations, without additional chemical agents and thus additional agent-adding equipment, and easy to realize management modernization.Keywords High-salinity organic wastewater; Electrochemistry; Coagulation; Floatation. 内电解法Internal Electrolysis Process ,是利用电化学中的原电池理论建立起来的一种新型的、颇为有效的废水处理
5、方法。近年来已有不少人对该法的原理和应用进展了研究13，据报道，IEP内电解法已用于处理含重金属离子废水2、染料及印染废水3、6、7、含油8、外表活性剂6、含酚废水8和有机废水12等的处理；但用于处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机废水还未见报道，同时因该废水中CL含量高达12300 mg/l左右,已大于5000 mg/l4会严重干扰COD的测定，使得用COD去除率来评价处理效果带来困难，笔者用IEP内电解法处理含复杂有机物的紫胶合成树脂废水，并用透光率和COD 校正方法进展测定5评价处理效果，取得了较为满意的结果。1 内电解法的原理： 内电解法是将两种金属或不同的金属制成的物体相接触
6、，将其浸入含电解质的废水中，就形成了原电池。由于两种金属严密连接，形成短路，电池连续不断地起作用，使电位较低的电极阳极或称负极起氧化作用，而电位较高的电极阴极或称正极起复原作用。如以活化后的铸铁为电极形成Fe-C原电池，由于Fe的电位较低，在原电池中为阳极，在阳极上Fe发生氧化作用： 阳极：Fe2e Fe2+ E0Fe2+/ Fe= -0.44V 阴极C上可能发生以下两种反响：（1） 氢离子复原成H2析出；（2） 大气中的氧气和水中的溶解氧在阴极上取得电子，在电极发生复原反响： 阴极：2H+2e H2 酸性溶液中 E0H+/ H2 = 0.00V O2 + 4H+ + 2e 2H2 O酸性溶液
7、中 E0O2/ H2 O= 1.22V 在有氧的存在下，铁的腐蚀和溶解会更快。 在溶液中Fe2+与OH-结合，生成Fe0H2，然后又和水中的和空气中的氧发生作用Fe0H3絮体，起凝絮混凝作用，使水体得到净化。因此在IEP内电解反响器中增设嚗气装置是必要的。另外在IEP内电解反响器中一般可产生3种效应，既内电解氧化复原、电解絮凝和电解气浮。按照电化学氧化复原理论，电解时阳极和阴极上的反响并不限于阴离子的析出阳极的溶解和阴极上的阳离子的的析出，任何能够放出电子的氧化反响都能在阳极上进展，同样任何能够从阴极上取得电子的复原反响都能在阴极上进展。对含复杂成分的废水处理中其电极上和溶液中的反响更为复杂。
8、近年来有机物的电解制备研究也很多9。因此对含有油份、色素和外表活性剂等多种有机物质的废水净化中，可能有机物的电解质溶液在IEP内电解反响器中本身也会发生一系列的氧化复原反响，一些大分子带电荷的有机物也参予了反响，形成新的产物，局部有机物被极化形成带电荷阳离子和阴离子，在发生电解絮凝的同时也有吸附、凝絮、气浮、电性中和、过滤以及微生物降解等综合的协同作用，使得废水中的污染物质得到降解。内电解气浮主要是内电解过程中的阴极反响，有时也会局部出现于阳极反响9。由于内电解过程没有外加电源，与电解气浮相比反响较为平缓，没有大量的气泡浮出，因此一般不考虑内电解气浮的作用。但在PH值较低的酸性废水处理中，内电
9、解气浮的作用不能无视。另外当溶液中有氯化物存在时，在阳极上所生成的氯气，有一局部溶解在溶液中发生次级反响而生成次氯酸盐和氯酸盐5，对溶液起漂白和灭菌杀藻作用。当极板发生钝化，超电势高于氯离子放电电位时，引起氯离子在阳极上放出电子，生成分子态氯： 阴极： 2CL2e CL2 溶液反响氯气，有一局部溶解在溶液中发生次级反响而生成次氯酸盐和氯酸盐：2CL+ 3H2 O CLO+CLO2 +3H2 电解过程产生的气量，其数量服从法拉第定律。即电极上析出的物质数量与通过溶液的电流强度和通电时间成正比，也就是与通过溶液的库仑电量成正比6。 G = K I t = E/FIt式中：G电极上析出物质量g；K电
10、化学当量数K = E/Fg/C;E析出物质当量数g/mol;I电流强度A； t电解时间S。由于析出1克当量任何物质都需要96500库仑C当量，故电量为It库仑，电解过程产生的氢气H2的理论产量为：G H2= I t /96500 = 1.03610-5I t氯气CL2的理论产量为：G CL2= I t 16 /96500 = 1.65810-4I t总之，用内电解法净化废水是多种作用综合协同的结果。2 实验局部：2.1实验装置IEP内电解反响器用1001500mm的有机玻璃柱制成，底部设进水口和不锈钢丝网及瀑气器，以饱和后的活性炭用原水浸泡2天和复原性铁粉化学纯，分别按体积1：1充分搅和混均后
11、装入内电解反响器中，先用2%的稀盐酸进展活化，再用蒸馏水进展冲洗。实验装置如图1所示。2.2实验方法将废水放入高位水箱，在搅拌的条件下流入IEP内电解反响器；等水位到达规定的刻度时，停顿进水，进展内电解反响；一定时间后取样测定透光率和COD值，透光率用721分光光度计测定；COD用重铬酸钾法测定标准法和COD 校正方法进展测定5。3实验结果与讨论3.1 CFe内电解法处理效果以活性炭复原性铁粉为电解材料对废水进展电解处理实验，结果见图2。从实验结果可以看出内电解法反响进展的比拟缓慢，对该废水处理一般需要2天以上的时间。当用标准法重铬酸钾法测定时，由于CL的干扰，其结果重现不好，COD的去除率也
12、不高，后用文献介绍的高浓度含盐废水COD的测定方法进展校正，其结果重现性较好，对应透光率有较好的线形关系。 电解时间h图3 CFe内电解法处理效果3.2 PH值对处理效果的影响通过实验观察发现，当溶液的PH值较低时，反响较快所产生的气泡数量明显增多，在PH2时，产生明显的内电解气浮现象，但随着反响的进展PH值越低处理水透明度明显减低，这主要是由于Fe3+的大量生成使溶液呈棕红色，从图2可以看出溶液的PH值越低，内电解反响进展的越快，处理效果也较好，但当PH3以后，对处理效果影响不大，适宜的PH值控制在PH=3.54.5为好。图2 PH值对电解效果的影响33 CFe内电解法对高盐度有机废水的综合
13、处理效果：表2说明CFe内电解法对处理高盐度有机废水有较好的效果，可使COD降低90%以上校正法，同时对BOD，TP，TN均有较高的去除率，用该方法处理紫胶合成树脂废水经过滤后出水指标能够到达国家排放标准GB89781996。表2 电解凝絮法对紫胶合成树脂废水的综合处理效果PHSSmg/lCODmg/lBOD5mg/lTPmg/lTNmg/l色度稀释倍数原水5.506702458355.807.7837.59160处理水7.08未检出21233.111.085.640去除率100%91.38%90.47%86.12%85%100% 注：1进水PH 3.8 电解时间48小时 2COD以校正方法测
14、定。4 结论通过实验研究得出如下结论：a. 内电解法对处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机废水，具有明显的处理效果，不但能够有效降低废水中的COD，增加透明度，同时对BOD、TP、TN都有较高的去除率。b. 用内电解法处理存在反响缓慢，停留时间较长的缺点，控制在进水较低的PH值可有效地缩短反响时间，但较低的PH值可能会增加处理本钱。对该废水处理适宜的PH3.54.5。c. 使用内电解法对处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机废水具有如下优点不需要外加电源、不需要投加化学药剂，可节省电费、药剂与投药设备费用；投资和处理费用低，设备简单，操作管理方便，简单易行。原材料来源广泛，可利用金属加工、铸造和冶炼行业的废铁屑为电解材料。d. 对CL含量大于5000 mg/l的废水，应考虑CL在测定COD时氧化干扰问题，本文所采用的校正方法能够较好地反响COD的去除效果，使得用COD去除率来评价处理效果具一定的有科学性。5 参考文献1234陈立波.高浓度含盐废水COD的测定.中国给水排水.1996632335傅献彩.物理化学.下册.人民教育.1980.160.6王蓉沙.电絮凝法处理油田污水.环境科学研究.19994.3032.
