曝气与不曝气两种催化铁内电解工艺对印染废水预处理的对比试验.pdf

曝气与不曝气两种催化铁内电解工艺 对印染废水预处理的对比试验 赵建国 郭有才 王怀宇 邢台职业技术学院环境工程系, 河北 054035 摘要 针对实际印染废水, 进行催化铁内电解法进行曝气与不曝气 2种不同处理工艺对比试验 , 测定了预处理前后废 水的 CODCr、色度、磷酸盐、氨氮、pH 值等指标。 结果表明, 曝气催化铁内电解工艺优于不曝气的工艺, 对废水中的 CODCr、色度和磷酸盐的去除有显著提高。 关键词 印染废水 催化铁内电解 曝气与不曝气 试验 0 引言 针对邢台市多个印染企业的印染废水处理后不 能稳定达标 ,出水色度较高的问题, 采用催化铁内电 解法 ,进行曝气与不曝气 2 种不同工艺处理印染废水 的对比试验 ,侧重强化印染废水预处理研究 ,以提高 整体系统的净化效果 [ 1] 。 催化铁内电解法是在铁屑中添加惰性金属电极 材料使其构成双金属体系 ,由于添加的惰性金属电极 材料对零价铁的还原起到一定的催化作用,可有效促 进内电解反应效率的提高 ,改善内电解方法对某些有 机物的降解性能 [ 2] 。 利用该方法处理实际印染废水 ,曝气使内电解出 水中的亚铁离子在后续反应中被氧化成三价铁离子, 有助于废水中有机物的絮凝去除 , 对于含磷废水, 三 价铁对磷酸盐沉淀去除也具有明显的效果 [ 3] 。因而 进一步改进催化铁内电解的工艺和设备将有助于提 高其处理效果。 1 实验材料与方法 1. 1 试验废水 实验所用废水取自邢台市印染厂污水处理站均 质池出水 ,平均水质见表 1。 表 1 废水水质 mg L BOD5CODCrSSNH3-N 111～ 192278～ 459101～ 13421. 7～ 36. 3 1. 2 试验装置 试验装置的工艺流程和设备外形如图 1。2套装 置的催化铁内电解反应器的外尺寸和大小是相同的, 不同之处是曝气工艺有空气泵和曝气装置,不曝气工 艺没有空气泵和曝气装置 。 图 1 曝气催化铁内电解反应器装置图 催化铁内电解段反应器设计有效容积 6. 6 L, 反 应器设计停留时间为 2 h。反应器内的填料床层是由 孔隙率高透水性能好的铁刨花和铜屑混和物组成 ,铁 刨花与铜屑的质量比为 Fe∶ Cu6∶ 1 [ 4] 。填料床层高 度为 200 mm。 2 结果与讨论 2. 1 有机物去除情况 用实际印染废水进行 2 周连续流实验, 出水 CODCr的变化如图 2所示。采用曝气催化铁内电解工 艺对印染废水预处理 ,CODCr平均去除率为 51, 而 不曝气仅为 24。这主要是因为在曝气条件下, 铁 离子主要以三价铁离子形式存在,在废水预处理过程 中大部分铁离子能形成 Fe OH3使有机物絮凝去 除,此外曝气作用也能使有机物的去除效率提高。而 在不曝气状态下 ,溶液中存在的铁离子以二价铁离子 为主 ,在进水 pH 中性条件下很难完全絮凝沉淀 。 2. 2 正磷酸盐去除情况 图3 为系统连续运行 2 个星期进出水的正磷酸 88 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 图 2 连续流实验 CODCr的变化情况 盐浓度 以含磷量表示 。从图 3 中可以看出, 曝气系 统的出水磷酸盐浓度稳定 ,平均去除率约为 70, 出 水浓度均 1 mg L , 达到国家二级排放标准, 主要是 由于磷酸盐与三价铁离子生成 FePO4沉淀而被去除; 没有曝气的系统在刚开始运行时对磷酸盐有一定的 去除, 几天后不再有除磷效果, 这是因为在开始时铁 刨花中带入了一些三价铁离子所致, 随着反应的进 行,在没有曝气的系统中 ,三价铁离子逐渐减少,除磷 效果也越来越差 。 图 3 废水预处理后磷酸盐浓度变化 2. 3 氨氮去除情况 在催化铁内电解过程中, 无论是曝气还是不曝气 状态, 废水中的氨氮经过处理后, 浓度并没有发生明 显变化。这是因为废水中氨氮主要依靠生物的硝化 及反硝化作用进行去除, 在曝气催化铁内电解过程中 虽然保证了硝化细菌的好氧条件, 但由于废水在内电 解处理段的停留时间较短 ,本实验的停留时间为 2 h , 而一般的硝化细菌所需的世代时间较长 ,在内电解反 应器中较难生长 [ 5] 。 2. 4 pH 变化情况的讨论 如图 4所示, 不曝气的催化铁内电解试验中, 出 水 pH 值在处理前后并没有发生明显变化 ; 而在曝气 催化铁内电解试验中, 出水 pH 有了明显的升高。曝 气作用是 pH 升高的主要原因, 废水中的有机物在曝 气过程中失去电子, 氧气在得到电子的同时发生如下 反应 O22H2O4e ※ 4OH - 2. 5 色度去除情况 在反应开始后 ,无论是曝气还是不曝气处理, 色 图 4 废水预处理后 pH变化情况 度均有一定程度的去除, 反应期间, 进水颜色以深枣 红色为主, 色度为 128 倍, 前几天出水色度 32 ～ 64 倍 之间 ,曝气状态下的出水比不曝气状态下预处理出水 要清澈一些, 经测定 , 曝气状态下色度的去除率为 78,而不曝气状态下色度去除率为 56,这与曝气 状态下存在大量铁离子的絮凝作用有关 。 3 结论 曝气催化铁内电解工艺能显著提高 CODCr和色 度的去除率, CODCr的平均去除率达到 51, 色度的 平均去除率为 78,CODCr去除率比不曝气的工艺提 高了 27, 色度去除率比不曝气的工艺提高了 22。 曝气条件下 ,由于三价铁能与正磷酸盐形成沉淀, 正 磷酸盐在连续流小试实验中取得了良好的去除效果, 2 周 平 均 去 除 率 接 近 70, 预 处 理 出 水 浓 度 1 mg L。 实验废水经过曝气催化铁内电解处理 后,pH 值有明显的上升,但对实际印染废水处理影响 不大, 而在不曝气状态下的催化铁内电解反应, 废水 经预处理后 ,pH 变化不大 。总之,曝气催化铁内电解 工艺对印染废水预处理的效果优于不曝气工艺。 参考文献 [ 1] 袁宏林, 王志盈. 微曝气在铁屑法处理印染废水中的作用探讨. 西安建筑科技大学学报, 1997, 29 3 250 -253. 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Keywords dyeing wastewater, catalystic iron inner electrolysis, aeration no aeration and test NOVEL CONCENTRATED COMBUSTION AND ITSAPPLICATIONINTREATMENT OF ALCOHOL WASTEWATERLi Shengchao Liu Minghua Pan Zhengxian 90 Abstract By analyzing the characteristics of alcohol wastewater and the common problems existing in concentrated combustion s, a novel concentrated combustion, in which flash vaporation and concentration with high flow-rate, large -volume, high vacuum and alternative spurting and combustion of concentratedwastewater, was used to treat alcohol wastewater. Meanwhile, a U -tube fly ash settlerwas designed to avoid ash blockage. The project practice showed that CODCrremoval rate of alcohol wastewater can reach 99 . 96, and zero-emission of organic wastewater can also be realized. Keywords alcohol wastewater, concentrated and combustion IN -SITU RESTORATION TECHNOLOGY OF GROUNDWATER POLLUTION Li Jinying Tong Yuanqing Cai Wutian et al 92 Abstract The in -situ restoration technology of groundwater pollution is economical and convenient. Researches have shown that the technology can effectively eliminate the heavy metals and organic contaminants in groundwater. It is summarized the development of research and practical application in eliminating contaminants, and analyzed concisely the shortcomings of the technnology and its vast range of prospects. Keywords groundwater, empoison, in -situ restoration and PRB INITIAL APPROACH TO WATER -SAVING IRRIGATION TECHNOLOGY OF GREEN ROOFS IN BEIJINGWang Huizhen Wang Rongbin Mu Huaying 95 Abstract Green roofs are an important part of an urban afforestation. The water -saving irrigation of green roofs is very important to water deficient cities, such as Beijing etc. The water consumption of green roofs in a city can be decreased by water -saving irrigation technology, optimal allocation of irrigationwater resources, as well as determining the rated water according to the water content of a soil. Keywords green roof, irrigation andwater -saving Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj . cn. net hjgc mail . yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 6, Dec . , 2006