㈠ 我在做實驗的時候用鐵,銅當陽極,碳是陰極,溶液裡面有焦化廢水和氯化鈉,通電後會有期泡產生,為什麼
先不管焦化廢水,就當是氯化鈉溶液,陽極是鐵、銅失電子,陰極是氫離子得電子,生成氫氣。
㈡ 用超聲波預處理焦化廢水,過程中暴氣,氬氣有用過的嗎,有沒有合適的條件
最好你自己看PDF,哪有清楚
超聲波技術及其在水處理中的應用
龔安華羅亞田李端林
(武漢理工大學資源與環境工程學院,武漢,430070)
摘 要
本文綜合了近幾年的國外文獻,討論了超聲波處理廢水的機理、影響因素及應用領域,提出了
超聲波在廢水處理領域存在的一些問題。
關鍵詞:超聲波氣穴自由基水處理應用
1 前言
由於生物處理對有些物質不能適用,這一傳統
的水處理方法已經難以滿足人們對於環境質量的嚴
格要求。於是一些新的水處理方法逐漸興起,這些
方法有些是徹底地處理廢水,有些是降低廢水的毒
性以便進一步地生物處理。氣穴技術就是其中之
一,它能夠用來有效地破壞或者改變復雜化合物及
難以生物降解材料的結構。
超聲波由於能產生氣穴,從而能氧化分解傳統方
法所不能處理的廢水。這一特性使其在廢水處理領域
有著廣泛的應用前景。一般來說,產生氣穴的方式有
四種:超聲波、水力、粒子及光子。其中,利用超聲波產
生氣穴和基於這一原理的聲化學反應器引起了人們的
廣泛興趣。自上個世紀60 年代聲化學發展以來,用超
聲波能量處理工業和生活污水得到了大量地應用。而
事實上,由於人們對降低有毒污染物的需求越來越來
高,超聲波在水處理領域得到了不斷地發展。許多研
究人員在實驗室里利用超聲波反應器完成了對用傳統
的方法難以處理的物質[1] 。
2 超聲波反應機理及影響因素
211 超聲波反應機理
表1 不同化合物的降解[2 ]
反應物超聲波化條件主要中間產物主要機理
苯酚20 、487kHz 、30W、空氣、01 5mm 對苯二酚、萘酚、苯醌等自由基
22氯苯20kHz 、50W、空氣、01 05mm 萘酚、32氯萘酚、氯化物自由基
32氯苯酚20kHz 、50W、空氣、01 05mm 氯化對苯二酚、32氯萘酚、42氯萘酚自由基
42氯苯酚20kHz 、50W、空氣、01 05mm 對苯二酚、氯化物自由基
2 ,42二氯苯酚氬氣22氯苯酚、42氯苯酚、2 ,4 二氯苯酚自由基
硝基苯酚011mm 亞硝酸鹽、硝酸鹽、蟻酸等自由基和熱解
氯苯20 、487kHz 、30W、空氣、氬氣,氧氣、01 5mm 42氯苯、對苯二酚、乙炔自由基和熱解
四氯化碳20 、500kHz、30W、空氣、01 035mm 四氯乙烯、六氯甲烷熱解
氯仿200kHz 、空氣、氬氣熱解
超聲波是指頻率在2000Hz 以上的聲波,它具
有聲波的普遍特性。但是由於其頻率高於一般聲
波,因而就有一些特殊的性能。雖然超聲波化學轉
化的有關機理還不是很清楚,研究人員[2 ] 提出了以
下幾種反應機理:熱分解、羥基自由基氧化、等離子
化學和超臨界氧化。熱分解發生在氣穴內部,主要
表現在當溶劑或待分解物滲透進入氣泡後被分解。
事實上,往往在氣泡里的能量不足以打斷化學鍵,而
在水溶液中,主要的熱分解反應是對水的分解。這
一熱解反應導致了在氣泡中產生了活性相對較高的
48 四川化工 第9 卷 2006 年第1 期
&; 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
自由基,這些自由基會在氣泡里或者氣泡周圍重新
結合。否則,在這些自由基進入溶液以後可能與一
些大分子接觸從而氧化它們。羥基自由基氧化與熱
解之間的比率取決於溶質的位置,要看是在氣泡里
或者是界面層,還是在溶液里。但是,歸根到底取決
於物質的物理化學性質。表1[2 ] 是一些物質的情況
反映。
當然,仍然有一些參數還不是很清楚。研究人
員[2 ] 提出決定化合物進入氣泡的性質不是其蒸汽壓
而是其疏水性。因此,親水的化合物如苯酚和氯酚
可能會在溶液中或者界面處受到羥基的攻擊。其它
的一些疏水性化合物如四氯化碳、苯和氯苯可能主
要是在氣泡中熱解。但是,其它的情況也有可能影
響降解的位置,也有些情況是一些機理的互相競爭。
總之,疏水性化合物和揮發性化合物易於被超聲波
降解,而不揮發和親水性化合物超聲波是難以降解
的。
另一種反應的機理是等離子化學。這與超聲波
發光與光致發光之間的關系和光化學與聲化學之間
的關系相似。這種等離子的效應是由於對超聲波能
量的吸收,從而在氣泡中形成為等離子體。
以上提到的假設可以歸結為超臨界水的聲化學
反應。事實上許多的研究人員都發現[ 2 ] ,在氣泡和
溶液的界面層存在著超過臨界條件的高溫高壓
(647 K、2211MPa) ,這使得媒介有流體的物理性質。
這些條件可通過改變溶質的溶解度和分散度來改善
反應。但是,超臨界水的界面自由基只有幾毫秒的
壽命和幾毫米的范圍。
212 反應的影響因素
超聲波反應中,分解化合物的性質是決定反應
進程的主要因素。而其它反應條件對反應進程也有
不同程度的影響,其主要體現在對反應常數的影響。
研究人員[3 ] 在分解芳香族化合物時發現底物的起始
濃度和超聲波的能量強度對反應速率有著不同程度
的影響。隨著底物濃度的增加反應速率降低。這是
因為由於濃度的升高,導致比熱容的降低,而比熱容
降低導致了降解速率的降低。而當底物主要是在氣
泡中分解時,降解速率取決於氣泡的數量。而隨著
超聲波密度的增加,氣泡的數量也會增加,從而提高
了反應的速率。
在反應體系中加入媒介氣體對反應的進程也有
不同程度的影響。研究人員[2 ] 在用超聲波分解二硫
化碳時發現,在不同的氣體媒介中,其反應的速率為
He > 空氣> N2O > Ar 。其在He 的反應體系中
的速率是在Ar 中的3 倍。氣體的影響因素主要是
體現在對聲化氣泡間撞擊上。氣體的許多性質都可
以影響聲化反應,如比熱容、熱導率和溶解性。比熱
容影響反應的效果表現在高比熱容的單原子比低熱
容的多原子能產生更高的溫度和壓力。而低熱導率
的氣體降低了氣體撞擊熱能的傳遞,從而降低了撞
擊的溫度。氣體的溶解度也是一個影響的因素。氣
體的溶解度越大,它就越可能擴散到氣穴中。這些
溶解的氣體為氣穴的形成提供核心。
當然還有一些其它的因素如時間、水中干擾物
質、催化劑( TiO2 ) [ 2 、4 ] 等。許多研究表明,無論哪種
因素的影響,超聲波反應器的經濟性不能忽視。
3 超聲波在水處理中的應用
超聲波由於其獨特的特性,有著廣泛的應用范
圍。但一般說來,單一的超聲波處理並不能達到滿
意的處理效果。目前的研究主要集中在超聲波與其
它處理方法的聯合處理廢水。
311 強化生物處理
利用超聲波技術可以改善污泥的固2液界面、加
強氣體的傳質和營養物傳遞,從而強化生物處理。
O1 Schlafer[5 ] 研究人員利用低功率超聲波處理釀酒
工業廢水,生物反應器獲得了較好的處理效果。在
實驗中,超聲波功率為013W/ L 、頻率25kHz。經過
超聲波處理後的生物絮體濃度由0112g/ L 增加為
014g/ L ,處理效率提高了50 %。
寧平等[6 ] 利用超聲波輻射2活性污泥聯合處理
焦化廢水,研究表明,當選擇空氣作為曝氣氣體,向
廢水中曝氣而不用超聲波時,廢水中CODCr 降解率
僅為45 %;在聲能強度為11914kW/ m2 條件下,用
超聲波時其降解率可達65 %; 當把超聲波輻射2活
性污泥聯合處理焦化廢水時,CODCr 的降解率提高
到81 %。同時發現經超聲波預處理後的廢水中無
亞硝酸氮,而且加活性污泥後,其耗氧速率有明顯的
降低,說明經超聲波處理後的焦化廢水對生物無毒
性。
第1 期 超聲波技術及其在水處理中的應用49
&; 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
312 處理造紙黑液
造紙黑液是由木質素與腐殖酸物質構成的色度
極暗、顏色很深的廢液,對其進行處理一直是工業水
處理的難題之一。沈壯志[7 ] 等採用PFS/ H2 O2 與超
聲波聯合處理,通過對比發現,聯合超聲波處理後
CODCr的去除率提高了13 %左右、PFS 節約14 %、
H2O2節約50 —80 %。周珊[ 8 ] 等利用超聲波技術與
組合高級氧化技術對造紙黑液進行處理。研究發現
在超聲波輻照下,可以將造紙廢液中大分子有機污
染物部分分解為小分子有機物。在溫度30 ℃、p H
為6 條件下,單獨超聲波輻照4h ,CODCr 去除率為
1715 %、TOC 去除率為1317 %。但在US2H2 O2
2
FeSO4 工藝下輻照4h ,由於活性自由基的產生,使廢
液CODCr 去除率高達4719 %、TOC 去除率高達
4518 %。
313 超聲波2物理能場分解有機物
在水處理中物理能場的應用比較廣泛,將超聲
波和其它物理能場(光場、電場、磁場) 相聯合是水處
理中的研究方向之一。E1Naff rechoux[9 ] 等將超聲
波與紫外光聯合處理生活污水分解有機物,研究認
為,在分解有機物過程中存在三種作用: 紫外光分
解、超聲波形成羥基自由基氧化分解、紫外光分解空
氣產生臭氧氧化分解。付榮英[10 ] 等利用超聲波和
紫外光協同作用氧化降解鄰氯苯酚,研究表明,紫外
光和H2O2 體系對鄰氯苯酚的降解率僅為43 %。而
聯合超聲波後,降解率可達83 %。這說明超聲波與
紫外光產生了協同作用。
超聲波與電場聯合是一種新型的水處理技術。
劉靜[ 11 ] 等利用超聲波和電場處理印染廢水,在初始
濃度為370mg/ L 、p H = 2 、電壓為5V 的最佳條件下
作用60min ,印染廢水的脫色率可達9616 %。研究
發現單獨超聲波對印染廢水的降解能力較弱,而超
聲波2電場協同作用下的脫色率遠大於單一電場作
用。
4 結論
超聲波在水處理領域的應用雖然已經得到了人
們廣泛地認識,但是有許多問題仍然有待解決。
411 超聲波反應的條件控制比較困難。不同的底
物由於其不同物理化學性質,其最佳的分解條件是
不同的,尤其是考慮其經濟性時。分解不同的底物
時,為使其達到最佳的分解效果,必須對超聲波的強
度、分解時間、催化劑等條件進行試驗。
412 到目前為止,超聲波技術還沒有大規模運用到
實踐中,許多的應用都是在實驗室里完成。這些試
驗都是針對某一類底物,模擬該物質的溶液進行處
理。超聲波有待進一步在實踐中的考驗。
413 超聲波大規模應用的問題主要在設備上,研製
出能夠連續處理廢水、低能耗、大容量的超聲波反應
器是關鍵所在。
參考文獻
[ 1 ] Parag R. Gogate ; Sukti Mujumdar ;J agdish Thampi ,Dest ruction
of Phenol using sonochemical reactors : scale up aspect s and compari2
son of novel configuration wit h conventional reactors ,Separation and
Purification Technology ,2004 ,34 :25 —34
[ 2 ] Collins Appaw ; Yusuf G. Adewuyi ,Dest ruction of carbon disul2
fide in aqueous solutions by sonochemical oxidation ,Journal of Haz2
ardous Materials ,2002 ,90 :237 —249
[ 3 ] Yi jiang ; Christian Pet rier ; T. David Waite , Kinetics and mecha2
nisms of ult rasonic degradation of volatile chlorinated aromatics in a2
queous solutions ,Ult rasonic Sonochemisty ,2002 ,9 :317 —323
[ 4 ]Maria Papadaki ;Richard J . Emerya ;Mohd A. Abu2Hassan ;Alex
D′taz2Bustos ; Ian S. Metcalfe ;Dionissios Mantzavinos ,Sonocatalytic
oxidation processes for t he removal of contaminant s cotaining aro2
matic rings f rom aqueous effluent s ,Separation and Purification Tech2
nology ,2004 ,34 :35 —42
[ 5 ]O. Schlafer ;M. Sievers ; H. Klotzbucher ; T. I. Onyeche , Improve2
ment of biological activity by low energy ult rasound assisted bioreac2
tor ,Ult rasonics ,20003 ,8 :711 —716
[ 6 ]寧 平;徐金球;黃東賓;等,超聲波輻射2活性污泥聯合處理焦化
廢水,環境科學,2003 ,3 (24) :65 —69
[ 7 ]沈壯志;程建政;蘭從慶,超聲波/ PFS 聯合對造紙黑液處理的研
究,應用聲學,2003 ,2 (22) :45 —48
[ 8 ]周 珊;吳曉暉;黃衛紅;等,超聲波降解造紙黑液的初步研究,工
業水處理,2002 ,10 (22) :26 —28
[ 9 ] E. Naff rechoux ; S. Chanoux ; Pet rier J . Suptil , Sonochemical and
Photochemical Oxidation of organic matter ,Ult rasonics Sonochemis2
t ry ,2000 ,7 :255 —259
[ 10 ]付榮英;陳 亮;胡牡丹;等,超聲波波2光催化氧化降解鄰率苯
酚的研究,環境污染與防治,2004 ,2 (26) :116 —118
[ 11 ]劉 靜;謝 英;卞華松,超聲波電化學法處理印染廢水的實驗
研究,上海環境科學,2001 ,3 (20) :151 —157
50 四川化工 第9 卷 2006 年第1 期
&; 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
㈢ 焦化廢水氣浮池的運行:
一個個回答你:
1、一般氣浮投加的時候都不需要計量葯劑量版,如果你要計量可以權選用電磁流量計來進行計量,在實際運行過程中,來水水質是有變化的,用計量來投加一般沒必要,而且由於絮凝劑的特性,葯劑管路的大小,不太適宜使用流量計,計量不太准確易阻塞等問題會時常發生;
2、看你是什麼氣浮,水質怎樣,如果調試的好的話,去除率是相當高的,SS去除率能達到90%以上,COD主要的是以SS形式表現的話,去除率當然也就會很高,如果是以溶解質形式表現的話,去除率相對較低了,對於氣浮運行效果的評價主要是看SS的去除率,肉眼看是非常重要和迅速的手段,如果效果非常好,廢水經處理後會非常清亮,基本上沒有SS的出現,但是要看氣浮裝置的運行了,有時候裝置做的不好,怎麼調效果也就那樣的;
3、對於沉泥,清理的頻率根據實際情況來確定,沒有什麼頻繁不頻繁的,污泥量大的時候,可能一周就得清一次,不知道你是什麼氣浮工藝,造成沉泥的原因很多,這個現象正常。
㈣ 鋼鐵焦化廢水處理使用材料有哪些
化學混凝和絮凝是用來處理廢水中自然沉澱法難以沉澱去除的細小內懸浮物及膠體微粒,以降低容廢水的濁度和色度,但對可溶性有機物無效,常用於焦化廢水的深度處理。該法處理費用低,既可以間歇使用也可以連續使用。
混凝法的關鍵在於混凝劑。目前一般採用聚合硫酸鐵作混凝劑,對CODCr的去除效果較好,但對色度、F-的去除效果較差。浙江大學環境研究所盧建航等[12]針對上海寶鋼集團的焦化廢水,開發了一種專用混凝劑。實驗結果發現:混凝劑最佳有效投加量為300 mg/L,最佳混凝pH范圍為6.0~6.5;混凝劑對焦化廢水中的CODCr、F-、色度及總CN都有很高的去除率,去除效果受水質波動的影響較小,混凝pH對各指標的去除效果有較大的影響。
絮凝劑在廢水中與有機膠質微粒進行迅速的混凝、吸附與附聚,可以使焦化廢水深度處理取得更好的效果[13]。馬應歌等[14]在相同條件下用3種常用的聚硅酸鹽類絮凝劑(PASS,PZSS,PFSC)和高鐵酸鈉(Na2FeO4)處理焦化廢水,實驗結果表明,高鐵酸鈉具有優異的脫色功能,優良的COD去除、濁度脫除性能,形成的絮凝體顆粒小、數量少、沉降速度快、且不形成二次污染。
㈤ 急求一篇關於超聲波或Fenton試劑處理廢水的外文文獻,五千到八千字,最好是處理焦化廢水的,急呀,謝謝啦!
超聲、電解與Fenton試劑聯合處理焦化廢水的試驗研究
http://www.chinaep.net/feishui_shili/104/feishui_shili-896.htm
焦化廢水種類多,有機組分復雜,目前國內主要採用A/O、A2/O生化方法進行處理,但生化處理後的焦化廢水色度高,含有大量生物難降解有機物,還不能達到國家規定的排放標准。對生化處理後的焦化廢水,一般採用活性炭吸附來脫色、去除COD,但該工藝設備龐大,且初投資和運行成本均比較高,所以尋找經濟有效的處理焦化廢水的方法一直是廢水處理領域的難題之一。李義久等[1]採用復合氯氧化劑處理焦化廢水,色度從140倍降至60倍以下,其它污染指標亦明顯降低。近二十年來,Fenton試劑在廢水處理中的應用在國內外受到普遍重視[2,3]。研究表明Fenton試劑處理含酚廢水對酚、CODCr、TOC都有較好的去除率[4]。利用光、電、聲、磁催化氧化技術處理有機廢水,尤其是難於生化降解的"三致"(致癌、致畸、致突)有機污染物,是當前世界水處理技術研究中相當活躍的領域[5]。本文採用Fenton試劑,並輔以超聲和准穩態陽極(DSA電極)催化,對生化處理後的焦化廢水作進一步的氧化處理,處理後水質達到國家一級排放標准,且大大縮短了反應時間。
1 實驗部分
1.1 實驗裝置
氟離子選擇性電極(上海雷磁儀器廠);氰離子選擇性電極(上海雷磁儀器廠);磁力攪拌器(JB一I) (上海雷磁儀器廠);DSA類電極(SnO2、Sb2O3塗布Ti電極,自製,有效接觸面積為18cm2);超聲波發生器(中科院上海聲學實驗室),功率70W。
1.2 樣品來源
廢水取自某鋼鐵集團化工公司生化處理後的焦化廢水,主要污染物指標見表1。
色度
F-/(mg.L-1)
CN-1/(mg.L-1)
CODCr/(mg.L-1)
NH3-N/(mg.L-1)
1012
23.9
3.7
223.9
9.66
1.3 實驗方法
(1)取水樣500mL,用硫酸調節pH值,加入一定量的Fe2+和H2O2(Fenton試劑),置於30℃恆溫水浴鍋中恆溫一定時間,再用石灰水調節pH值,加入絮凝劑FeCl3,助凝劑PAM,沉降後,過濾,取樣測定CODCr、色度、氨氮、CN-、F-。
(2)上述實驗中在加入Fenton試劑的同時,導入超聲電極進行實驗,其餘步驟相同。
(3)上述實驗中在加入Fenton試劑的同時,導入DSA電極進行實驗,其餘步驟相同。
2 結果與討論
2.1 確定Fenton試劑最佳氧化--混凝沉澱條件
綜合考慮影響Fenton試劑氧化和混凝沉降效果的因素:pH值、H2O2濃度、Fe2+的濃度、反應溫度、FeCl3的濃度和PAM的濃度,根據實際的工況條件,對實驗過程做了以下幾方面的限制:(1)考慮實際成本問題,控制H2O2的濃度盡可能低;(2)pH控制在3~4;[6](3)由於實際生化處理出水溫度為30℃以上,因此試驗溫度定為30℃;(4)反應時間為2.5小時。為此,設計了以H202的濃度、Fe2+的濃度、FeCl3的濃度和PAM的濃度為變數的4因素3水平的L9(34)正交試驗,如表2所示,試驗結果列於表3。
表2 正交試驗因素水平
水樣(500ml)
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
FeCl3/(mg.L-1)
PAM/(mg.L-1)
1
200
80
20
4
2
250
160
24
4.8
3
280
200
30
6
表3 正交試驗結果
水樣(500ml)
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
FeCl3/(mg.L-1)
PAM/(mg.L-1)
COD/(mg.L-1)
COD去除率/%
1
200
80
20
4
168.5
24043
2
200
160
24
4.8
43.25
80.68
3
200
200
30
6
90.01
59.64
4
250
80
24
6
159.9
28.29
5
250
160
30
4
70.13
68.55
6
250
200
20
4.8
94.67
57.54
7
280
80
30
4.8
127.3
42.91
8
280
160
20
6
30.64
86.26
9
280
200
24
4
57.82
74.07
K1j%
54.89
31.88
56.08
55.68
K2j%
51.46
78.47
60.98
60.35
K3j%
67.75
63.75
57.03
58.06
Rj%
16.29
31.75
4.90
4.67
從表3可看出,Fe2+的投加量對CODCr去除率影響最大,其次是H2O2,再次FeCl3和PAM。最佳反應條件確定為:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160mg/L,[FeCl3] =24mg/L,[PAM]=4.8mg/L。在此條件下處理焦化廢水後水質指標見表4。
表4 Fenton試劑氧化混凝沉澱處理結果
名稱 色度 CODCr/(mg.L-1) NH3-N/(mg.L-1) F-/(mg.L-1) CN-/(mg.L-1)
指標 45 43.2 2.46 20.2 1.02
去除率/% 95.55 87.10 74.53 15.48 72.43
從表4可以看出,在所確定的反應條件下用Fenton 試劑處理焦化廢水,脫色效果明顯,CODCr去除率達87.10%,NH3-N去除率為74.53%,F-的去除率為15.48%,CN-的去除率為72.43%。
2.2 超聲與Fenton試劑聯合處理焦化廢水
由於單純使用Fenton試劑所需反應時間過長,所以在體系中引入超聲波發生器,利用超聲對Fenton反應進行催化,反應0.5小時後焦化廢水的主要污染指標見表5。
表5 超聲-Fenton試劑處理後焦化廢水的水質指標
水樣
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
色度
CODCr/(mg.L-1)
CODCr去除率/(%)
1
0
0
160
216.8
2.76
2
200
0
200
218.3
2.08
3
200
160
16
37.7
83.16
4
150
120
18
68.6
69.22
5
100
80
60
90.5
59.41
從表5可以看出,在相同時間內,單獨使用超聲處理或超聲+H2O2處理,有一定的脫色效果,但CODCr去除率只有2%左右。採用超聲與Fenton試劑聯合處理效果明顯,色度可降到16度,CODCr降到37.8mg/L ,同時,在保持Fe2+與H2O2的比例不變時,適當降低Fe2+和H2O2用量,也取得較滿意的處理效果。本文確定的超聲與Fenton試劑聯合處理的反應條件為:超聲功率為70瓦,[H2O2] =200mg/L,[Fe2+]=160mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。
2.3 DSA電極與Fenton試劑聯合處理焦化廢水
用特殊工藝製造的准穩態陽極(Dimensionally Stable Anode,簡稱DSA)對有機物有極強的催化降解效果[6]。實驗採用DSA電極與Fenton試劑聯合氧化處理焦化廢水,反應時間0.5小時結果見表6。表6表明,單獨使用電極或電極+H2O2氧化處理,CODCr的去除效果較好,但色度不能達到排放要求。採用DSA電極與Fenton試劑聯合處理,色度明顯降低,且在降低H2O2和Fe2+的用量時,亦可得到較好的處理效果。本文確定的DSA電極與Fenton試劑聯合處理的反應條件為:DSA電極的有效接觸面積為18cm2 ,[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L
表6 DSA電極+Fenton試劑處理後焦化廢水的水質指標
水樣
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
色度
CODCr/(mg.L-1)
CODCr去除率/(%)
1
0
0
240
85.9
61.48
2
200
0
160
39.06
82.48
3
200
160
35
38.56
82.78
4
150
120
35
51.40
76.95
5
100
80
90
46.27
79.25
2.4 三種方法處理焦化廢水的時間和效果比較
實驗還發現用超聲+Fenton和電極+Fenton兩種方法處理焦化廢水比單獨使用Fenton試劑來處理,反應時間大大縮短,表7列出了三種方法處理廢水的時間和效果比較。
處理方法 反應時間/(h) 色度 反應後CODCr/(mg.L-1) CODCr去除率/(%)
Fenton 0.5 480 170.5 23.85
1.5 220 100.2 55.25
3 45 43.25 80.68
超聲+ Fenton 0.5 16 37.7 83.16
電極+ Fenton 0.5 35 38.56 82.78
從表7可以看出,單獨使用Fenton試劑來處理焦化廢水,反應0.5小時後,CODCr的去除率僅為23.85%,而加入超聲和電極後,反應0.5小時,CODCr去除率明顯增大,分別達到83.16%和82.78%。實際工業水處理中,廢水在反應池中的停留時間比較短,通常只有0.5小時,因此縮短反應時間對於該工藝在實際工程中的推廣應用具有重要意義。
3 結 論
(1) 單獨採用Fenton試劑處理,:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3]=24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。處理後廢水色度從1012降至45,CODCr從223.9 mg/L降至43.3 mg/L,其它污染指標也有所下降。Fenton反應作為一種高級氧化方法,對一些生物難降解有機物質的處理取得了顯著的效果。
(2) 採用超聲+Fenton試劑聯合處理,色度降至16,CODCr降至37.8,脫色效果十分顯著,葯品投加量降低,反應時間明顯縮短。當具有一定功率的超聲波輻射水溶液,與Fenton試劑共同作用於生物難降解的有機物質,加速了Fenton的進行。超聲的空化效應以及其引起的溫度的升高和充分攪拌接觸,促使OH·大量迅速的產生,使得Fenton充分進行,從而使生物難降解有機物的處理效果更好。
(3) 採用DSA+Fenton試劑聯合處理,色度降至35,CODCr降至38.6,葯品投加量降低,時間縮短至0.5小時,脫色效果和CODCr去除有一定程度提高,反應時間明顯減少。電解催化氧化技術的實質是當直流電通過陽極和陰極時,在陰極和陽極表面將發生電子得失,這促進OH·的產生,有效利用了Fenton試劑,在焦化廢水的處理中也取得了一定的效果。
㈥ 焦化廢水生化處理,進水氨氮濃度高要求是多少
這個不一定,要看採取什麼工藝,原水水質如何,是否符合營養比,是否採取特殊的菌種等等.比如:一般的A/O法基本上要求在30以下,很少能處理超過40PPM的.
但如果系統設計留有餘量,停留時間長,系統生化性高,流程長的話,也可以處理50以上甚至更高的.
而對於特殊的工藝,如IC+A2/O等,就可以處理更高的,我這邊的垃圾滲濾液進水濃度在300左右,正常情況下難以達標,但通過控制營養比,採用特種菌和延長停留時間等等措施,目前出水非常好,也非常低,可以達到0.2PPM以下呢.
我個人覺得,你問的有點泛,也即生化處理這個工藝,面太廣,比如,好氧也是生化處理,厭氧也是生化處理,SBR是生化處理,UASB也是生化處理,IC同樣也是的.
如果用上面單純的工藝,效果肯定差,而進水要求肯定要求低一些,而組合起來的話,再控制好參數,要要求就可以提高了.
所以個人覺得吧,這個沒有一個定值,如果真要加一個極限的話應該在500以下吧,超過500應該很難生化法處理了..因為通常情況下,高於1000的話直接空氣吹脫就可以了,有實驗數據表明,1000的濃度經過空氣吹脫後可以降到140左右.
㈦ 焦化廢水處理使用聚丙烯醯胺時應注意什麼
生產聚丙烯醯胺的有很多,只生產焦化廢水專用聚丙烯醯胺我只知道首信化工這一家。使用首信聚丙烯醯胺前,應通過實驗室小試,再上機測試,確定聚丙烯醯胺PAM的投入量及PH值,以達到用量少、成本低、效果好的凈水效果。
㈧ 焦化廠焦化廢水處理怎麼選擇聚丙烯醯胺PAM
首信化工復實踐證明,採用混凝沉制淀法對焦化廢水進行深度處理,聚合硫酸鐵(PFS)的投加量在20-30mg/L,首信聚丙烯醯胺的投加量在0.25-0.13 mg/L,能夠去除COD、氰化物、色度、F和總CN-等污染物,使廢水出水指標達到國家排放標准。使用聚丙烯醯胺前,應通過實驗室小試,再上機測試,確定聚丙烯醯胺PAM的投入量及PH值,以達到用量少、成本低、效果好的凈水效果。
㈨ 焦化廢水的來源
焦化廢水是由原煤的高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精製過程中產生的。廢水成分復雜,其水質隨原煤組成和煉焦工藝而變化。核磁共振色譜圖中顯示:焦化廢水中含有數十種無機和有機化合物。其中無機化合物主要是大量氨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有機化合物除酚類外,還有單環及多環的芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環化合物等。總之,焦化廢水污染嚴重,是工業廢水排放中一個突出的環境問題。
《污水綜合排放標准》(GB8978-96)對焦化廢水新改擴建項目要求:NH 3 -N≤15mg/L,COD≤100mg/L。過去,國內外去除焦化廢水中的NH 3 -N和COD主要採用生化法,其中以普通活性污泥法為主,該方法可有效去除焦化廢水中酚、氰類物質,但對於難降解有機物和NH 3 -N去除效果較差,難以達標排放。難降解有機物的處理已引起國內外有關學者的高度重視,許多學者對難降解有機物進行了大量研究,同時改進了焦化廢水中NH 3 -N脫除工藝,提出了許多切實可行的處理設施和技術,使出水COD和NH 3 -N濃度大大降低。本文將介紹幾種先進有效的焦化廢水的處理技術。
1 焦化廢水的預處理技術
去除焦化廢水中的有機物主要採用生物處理法,但其中部分有機物不易生物降解,需要採用適當的預處理技術。常用的預處理方法是厭氧酸化法。
厭氧酸化法是一種介於厭氧和好氧之間的工藝,其作用機理是通過厭氧微生物水解和酸化作用使難降解有機物的化學結構發生變化,生成易降解物質。厭氧微生物對於雜環化合物和多環芳烴中環的裂解,具有不同於好氧微生物的代謝過程,其裂解為還原性裂解和非還原性裂解。厭氧微生物體內具有易於誘導、較為多樣化的健全開環酶體系,使雜環化合物和多環芳烴易於開環裂解。焦化廢水中存在較多的易降解有機物,可以作為厭氧酸化預處理中微生物生長代謝的初級能源和碳源,滿足了厭氧微生物降解難降解有機物的共基質營養條件。焦化廢水經厭氧酸化預處理後,可以提高難降解有機物的好氧生物降解性能,為後續的好氧生物處理創造良好條件 [1] 。趙建夫等 [2] 將水解一酸化作為焦化廢水預處理工藝,廢水經6h水解一酸化,12h好氧生化處理,COD去除率達91%,比傳統的生化處理法提高了近40% [3] 。
2 焦化廢水的二級處理技術
焦化廢水經預處理後,廢水的可生化性得到了提高,但其中難降解有機物不能徹底分解為CO2和H2O,必須進行二級處理。焦化廢水的二級處理方法很多,有生物化學法、物理法、化學法以及物理化學法等。目前,效果較好的二級處理技術主要有以下幾種。
2.1 催化濕式氧化技術
催化濕式氧化技術是80年代國際上發展起來的一種治理高濃度有機廢水的新技術,是在一定溫度、壓力下,在催化劑作用下,經空氣氧化使污水中的有機物、氨分別氧化分解成CO2、H2O及N2等無害物質,達到凈化目的。其特點是凈化效率高,流程簡單,佔地面積少。杜鴻章等研製出適合處理焦化廠蒸氨、脫酚前濃焦化污水的濕式氧化催化劑,該催化劑活性高,耐酸、鹼腐蝕,穩定性高,適用於工業應用,對CODcr及NH 3 -N的去除率分別為99.5%及99.9%;而且,經催化濕式氧化法治理焦化廢水小試結果估算,治理費用與生化法相近,但處理後的水質遠優於生化法。從技術、經濟指標、環境效益分析採用催化濕式氧化法治理焦化廢水經濟可行 [4] 。
2.2 生物強化技術
生物強化技術是指在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理效果。投加的微生物可以來源於原有的處理體系,經過馴化、富集、篩選、培養達到一定數量後投加,也可以是原來不存在的外源微生物。實際應用中這兩種方法都有採用,主要取決於原有處理體系中的微生物組成及所處的環境 [5] 。這一技術可以充分發揮微生物的潛力,改善難降解有機物生物處理效果 [6-7] 。Selvaratnam等 [8] 通過在活性污泥中投加苯酚降解菌Psendomonas Pvotida ATCC11172,提高了苯酚的去除率,系統在40d內一直保持在95%-100%的苯酚去除率,而沒有進行生物強化的對照組中苯酚去除率開始很高,但很快降到40%左右。
2.3 紛頓試劑技術
紛頓試劑對有機分子的破壞是非常有效的,其實質是二價鐵離子和過氧化氫之間的鏈反應催化生成·OH自由基,三價鐵離子催化劑(稱紛頓類試劑)也能激發這個反應,這兩個反應生成的·OH自由基能有效地氧化各種有毒的和難處理的有機化合物;或者採用紫外燈作為輻射能源放射紫外線進入廢水,當過氧化氫被紫外光激活後,反應產物是一個高反應性的·OH自由基,這個·OH基團迅速引發氧化鏈反應,最終有機化合物被分解為CO2和H2O。K.Banerjeek等經實驗證明:採用過氧化氫添加鐵鹽和同時採用紫外光、過氧化氫和催化劑的兩個處理過程都能有效地減少焦化廢水中COD濃度 [9] 。
2.4 固定化細胞技術
固定化細胞(簡稱IMC)技術是通過採用化學或物理的手段將游離細胞或酶定位於限定的空間區域內,使其保持活性並可反復利用的方法。制備固定化細胞可採用吸附法、共價結合法、交聯法、包埋法等。固定化細胞技術充分發揮了高效菌種或遺傳工程菌在降解有機物治理中的降解潛力,該技術特點是細胞密度高,反應迅速,微生物流失少,產物分離容易,反應過程式控制制較容易,污泥產生量少,可去除氮和高濃度有機物或某些難降解物質 [10] 。
Amanda等 [11] 以PVA-H3BO3包埋法固定化假單孢菌Psendomonas,在流化反應器中連續運行2周,進水酚濃度從250mg/L逐漸提高到1300mg/L,出水酚濃度均為0。
2.5 三相氣提升循環流化床
蔡建安 [12] 經實驗研究證明:用三相氣提升內循環流化床反應器(AZLR)處理焦化廢水比活性污泥法效果好,其處理負荷高,COD進水負荷為13kg/(d·m 3 ),COD去除的容積負荷可達7kg/(d·m 3 )。它對酚、氰等污染物的耐受力強,去除效果好,並具有較低的曝氣能耗,其COD去除率為54.4%~76%,酚的去除率為95%~99.2%,氰去除率為95%~99.2%。
2.6 缺氧-好氧-接觸氧化法
該工藝在缺氧過程溶解氧控制在0.5mg/L以下,兼性脫氮菌利用進水中的COD作為氫供給體,將好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原生成氨氣排入大氣,同時利用厭氧生物處理反應過程中的產酸過程,把一些復雜的大分子稠環化合物分解成低分子有機物。在好氧過程溶解氧在3~6mg/L范圍內,先由好氧池中的碳化菌降解易降解的含碳化合物,再由亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌氧化氨氮;在接觸氧化過程溶解氧控制在2~4mg/L,能夠進一步降解難降解有機物,脫除氨氮、磷,對水質起關鍵作用。山西省臨汾市煤氣化公司採用這一工藝,出水水質由處理前COD3000mg/L、氨氮650mg/L、酚250mg/L,經處理後分別變為140mg/L、230mg/L、0.9mg/L,基本接近《污水綜合排放標准》 [13] 。
3 焦化廢水深度處理技術
焦化廢水二級出水中COD和NH 3 -N常常超標,應進行三級處理。許多學者已研究出了一些三級處理方法,如化學氧化法、折點加氯法、絮凝沉澱輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等,但由於經濟和技術的原因,這些方法均處於試驗階段,目前較為經濟可行的三級處理方法主要有以下兩種。
3.1 氧化塘深度處理法
氧化塘深度處理焦化廢水簡單易行,處理效果好,能耗低,易管理,費用低。COD進水濃度在250-400mg/L范圍內,該方法對COD處理效果較為理想。氧化塘對低濃度焦化廢水進行處理的適宜pH值為6-8,最佳pH值為7;適宜溫度范圍為25-35℃,最佳溫度為35℃。如果投加生活污水於焦化廢水中,其COD和NH 3 -N去除率都可得到提高。藻類吸收作用是焦化廢水氧化塘脫除NH 3 -N的主要途徑,硝化反應是焦化廢水NH 3 -N轉化的重要反應。吳紅偉等經試驗證明,採用氧化塘深度處理焦化廢水,COD、NH 3 -N均可達標排放 [14] 。
3.2 粉煤灰吸附法
X光衍射儀測定結果表明:粉煤灰主要成分是SiO 2 、Al 2 SO 5 、NaAlSiO 4 等,將粉煤灰作為吸附劑深度處理焦化廢水,脫色效果好,對CODcr、揮發酚、油等去除效果好,費用低廉。張兆春 [15] 等研究表明腐植酸類物質-長焰煤作為吸附劑對焦化廢水中化學耗氧物質具有較快的吸附速率以及可觀的吸附容量,可以對焦化廢水進行深度處理。山西焦化廠採用生化-粉煤灰深度處理焦化廢水的工藝技術,經處理後,除氨氮偏高外,CODcr、揮發酚、硫化物、氰化物、BOD5等污染物濃度均低於國家規定的允許排放標准,處理後的水60%被回用。
4 結束語
深入研究焦化廢水的先進處理技術,既是當前經濟建設面臨的現實問題,也是將來進行技術攻關的重點,我們應該尋求既高效又經濟的處理技術,改善環境質量,實現水資源的循環利用。
㈩ 焦化廢水出水COD高
在沒有稀釋的情況下,出水COD在300-400之間,大部分都是這樣的,如果有專化產加工的廢水的難降解有屬機物成分會更高 缺氧反硝化能去除大量難降解有機污染物,所以,強化反硝化很重要
至於你說的出水cod不能下降 和前段時間相比 都是滿負荷進水嗎
我感覺問題可能處在O1段 DO要維持在較高的水平 保證足夠的停留時間和較高的去除率 這樣才不會對O2段造成抑制
一些難降解的物質可以在A段得到去除 也要有足夠的時間
另外要是有條件的話 測一下BOD這樣你更容易控制A O1 段
至於你說的二沉池出水比好氧池要高 這情況我也遇到過 但不明白到底是什麼原因
你們的試驗用水有沒有經過蒸氨處理 70 怎麼會這么低
水中酚類的含量是多少 這對系統是有抑製作用的 且顯色