新配方镀铜铁屑处理印染废水提标排放的试验
发布时间：2022-01-10 02:10
本研究采用新配方镀铜铁屑催化铁内电解体系处理某印染厂二沉池出水提标排放,并和传统置换法制备的镀铜铁屑的处理效果作了比较;同时采用SEM分析对镀层的微观形态进行了表征.水处理批量试验结果表明,这两种铁屑都能有效去除废水COD,但新配方镀铜铁屑具有更高的去除效率,这种优势在酸性条件下尤其显著,这是因为新配方镀铜铁屑具有镀层与金属铁结合牢固和镀层抗氧化性好的特点.采用新配方镀铜铁屑批量处理废水,当水里溶解氧浓度控制在0.5 mg·L-1,COD在2 h内从185 mg·L-1降到58 mg·L-1,去除率达到69.5%.铁用量很小,仅为5.83 mg·L-1,工艺运行成本低.连续流试验结果表明,与传统老配方比较,新配方镀铜铁屑具有处理效率高、效果稳定的优势;经新配方铁屑处理2 h后,COD和色度的去除率分别达到63%和80%.出水可以排入总厂的污水处理车间经生物处理达标后排放.
【文章来源】：环境化学. 2020,39(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
镀铜铁屑的SEM图
反应时间的长短决定体系内氧化还原等反应进行的程度.用制备好的两种镀铜铁屑处理废水,研究其COD随反应时间的变化情况,实验结果见图2.从图2可以看出,COD的去除率随着反应时间的延长而增加,同时COD 的去除趋缓;反应 1 h 后,COD基本趋于稳定.废水COD的降解主要发生在前0.5 h,此时新生态的铁的氢氧化物的絮凝与吸附起主要作用,然后有机物被缓慢地还原降解.放大镜观察被废水浸泡过的两种配方的镀铜铁屑,均未发现镀层的脱落.新配方镀铜铁屑具有更强的COD去除能力,这主要是因为其表面的镀层具有较强的抗氧化能力,从而使阴阳两极的电极电位差保持不变(E=0.78 V),铁的腐蚀速度快,产生较多的氢氧化物,促进了絮凝作用;此外,有机物被迅速还原:一部分有机物被单质铁和新生态Fe2+还原,还有一部分有机物在阴极铜的表面被直接还原[17-18].传统老配方的镀铜铁屑在使用1—2次后,表面的镀层明显发黑,铜被氧化,电极电位差减小(E =0.5—0.6 V),铁的腐蚀速度减慢,有机物的还原速度也同时减慢.废水经新旧两种配方镀铜铁屑处理2 h后,COD从205 mg·L-1分别降到67 mg·L-1和77 mg·L-1.2.3 废水初始pH对COD去除效果的影响
pH是影响内电解法处理染料废水的重要因素.从图3可以看出,酸性废水里COD的去除率高于中性废水和不调节pH 时碱性废水的去除率.pH对处理效果的影响不大,镀铜铁屑铁的腐蚀速度较快,在中性和弱碱性条件下就可以溶解出有机物还原反应所需的Fe2+的量;部分有机物在弱碱性条件下在镀层表面被直接还原,进一步减弱了pH对处理效果的影响.新配方镀铜铁屑的处理效率较高,这种现象在酸性条件下尤其显著.用放大镜观察两种镀铜铁屑,发现被酸性废水浸泡过的传统老配方镀铜铁屑表面的镀层少量起皮、脱落.酸性废水接触到铁屑表面未覆盖镀层的区域,发生点腐蚀,镀层中产生氢气气泡,增大铁屑表面的粗糙度和空隙度,使该区域周围的镀层起皮,在酸性废水浸泡时间长的话,镀层脱落.新配方镀铜铁屑表面的镀层平整、结合牢固,提高了电化学反应的效率.被弱碱性和中性废水浸泡过的两种镀铜铁屑的镀层均未发生起皮或者脱落.
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物铁修复Cr（Ⅵ）污染土壤的性能及机理[J]. 程爱华,郑蕾. 环境工程学报. 2018(10)
[2]催化铁内电解法处理印染废水的研究[J]. 许海辉,赵贤广,刘志英,徐炎华,李谦,邓永伦. 工业水处理. 2017(04)
[3]增强型内电解-光催化处理活性艳兰染料废水研究[J]. 陈孟林,宿程远,王剑,何星存,黄智. 广西师范大学学报(自然科学版). 2012(03)
[4]催化铁内电解法处理酸性化工废水后混合印染废水进行混凝处理的研究[J]. 张俊琪,樊金红,马鲁铭,戴海润. 水处理技术. 2012(09)
[5]行业废水预处理前后两两混合COD的消减效应[J]. 赵梦君,樊金红,马鲁铭. 环境工程学报. 2011(03)
[6]铁催化内电解法预处理染料中间体废水的研究[J]. 张英,任国栋,唐秀华,陈良才,魏宏斌. 中国给水排水. 2010(23)
[7]催化铁内电解反应床对水中酸性红B的脱色研究[J]. 刘霞,卢毅明,马鲁铭. 环境工程学报. 2009(01)
[8]曝气催化铁内电解法对印染废水预处理的试验[J]. 张海臣,刘藏者,赵建国. 工业水处理. 2007(06)
[9]Fe-Cu法预处理印染废水技术研究[J]. 黄理辉,马鲁铭,张波,毕学军. 工业水处理. 2006(04)
[10]微曝气催化铁内电解法预处理化工废水[J]. 曾小勇,王红武,马鲁铭,闵乐. 中国给水排水. 2005(12)
本文编号：3579860
【文章来源】：环境化学. 2020,39(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
镀铜铁屑的SEM图
反应时间的长短决定体系内氧化还原等反应进行的程度.用制备好的两种镀铜铁屑处理废水,研究其COD随反应时间的变化情况,实验结果见图2.从图2可以看出,COD的去除率随着反应时间的延长而增加,同时COD 的去除趋缓;反应 1 h 后,COD基本趋于稳定.废水COD的降解主要发生在前0.5 h,此时新生态的铁的氢氧化物的絮凝与吸附起主要作用,然后有机物被缓慢地还原降解.放大镜观察被废水浸泡过的两种配方的镀铜铁屑,均未发现镀层的脱落.新配方镀铜铁屑具有更强的COD去除能力,这主要是因为其表面的镀层具有较强的抗氧化能力,从而使阴阳两极的电极电位差保持不变(E=0.78 V),铁的腐蚀速度快,产生较多的氢氧化物,促进了絮凝作用;此外,有机物被迅速还原:一部分有机物被单质铁和新生态Fe2+还原,还有一部分有机物在阴极铜的表面被直接还原[17-18].传统老配方的镀铜铁屑在使用1—2次后,表面的镀层明显发黑,铜被氧化,电极电位差减小(E =0.5—0.6 V),铁的腐蚀速度减慢,有机物的还原速度也同时减慢.废水经新旧两种配方镀铜铁屑处理2 h后,COD从205 mg·L-1分别降到67 mg·L-1和77 mg·L-1.2.3 废水初始pH对COD去除效果的影响
pH是影响内电解法处理染料废水的重要因素.从图3可以看出,酸性废水里COD的去除率高于中性废水和不调节pH 时碱性废水的去除率.pH对处理效果的影响不大,镀铜铁屑铁的腐蚀速度较快,在中性和弱碱性条件下就可以溶解出有机物还原反应所需的Fe2+的量;部分有机物在弱碱性条件下在镀层表面被直接还原,进一步减弱了pH对处理效果的影响.新配方镀铜铁屑的处理效率较高,这种现象在酸性条件下尤其显著.用放大镜观察两种镀铜铁屑,发现被酸性废水浸泡过的传统老配方镀铜铁屑表面的镀层少量起皮、脱落.酸性废水接触到铁屑表面未覆盖镀层的区域,发生点腐蚀,镀层中产生氢气气泡,增大铁屑表面的粗糙度和空隙度,使该区域周围的镀层起皮,在酸性废水浸泡时间长的话,镀层脱落.新配方镀铜铁屑表面的镀层平整、结合牢固,提高了电化学反应的效率.被弱碱性和中性废水浸泡过的两种镀铜铁屑的镀层均未发生起皮或者脱落.
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物铁修复Cr（Ⅵ）污染土壤的性能及机理[J]. 程爱华,郑蕾. 环境工程学报. 2018(10)
[2]催化铁内电解法处理印染废水的研究[J]. 许海辉,赵贤广,刘志英,徐炎华,李谦,邓永伦. 工业水处理. 2017(04)
[3]增强型内电解-光催化处理活性艳兰染料废水研究[J]. 陈孟林,宿程远,王剑,何星存,黄智. 广西师范大学学报(自然科学版). 2012(03)
[4]催化铁内电解法处理酸性化工废水后混合印染废水进行混凝处理的研究[J]. 张俊琪,樊金红,马鲁铭,戴海润. 水处理技术. 2012(09)
[5]行业废水预处理前后两两混合COD的消减效应[J]. 赵梦君,樊金红,马鲁铭. 环境工程学报. 2011(03)
[6]铁催化内电解法预处理染料中间体废水的研究[J]. 张英,任国栋,唐秀华,陈良才,魏宏斌. 中国给水排水. 2010(23)
[7]催化铁内电解反应床对水中酸性红B的脱色研究[J]. 刘霞,卢毅明,马鲁铭. 环境工程学报. 2009(01)
[8]曝气催化铁内电解法对印染废水预处理的试验[J]. 张海臣,刘藏者,赵建国. 工业水处理. 2007(06)
[9]Fe-Cu法预处理印染废水技术研究[J]. 黄理辉,马鲁铭,张波,毕学军. 工业水处理. 2006(04)
[10]微曝气催化铁内电解法预处理化工废水[J]. 曾小勇,王红武,马鲁铭,闵乐. 中国给水排水. 2005(12)
本文编号：3579860
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