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铁炭微电解法废水处理技术研究

张春永  
【摘要】:水资源是人类社会生存与发展的重要物质基础。随着现代工业的发展, 水污染问题日益严重, 特别是工业污水由于有机物浓度高﹑毒性大﹑成分复杂﹑治理难而成为社会关注的重点。若直接排放将对环境构成严重威胁, 故必须选用合适的方法进行治理以达标排放。铁炭微电解法作为一种新型的废水处理方法, 由于其适用范围广﹑寿命长﹑处理效果好﹑成本低﹑操作维护方便, 近年来受到国内外的广泛重视。 针对我国当前农药﹑印染等主要化工行业生产废水的治理工艺现状, 我们进行了一系列利用铁炭微电解法处理有机废水的试验研究, 以便为其工业化运用提供试验基础。试验工作可大致分为以下几块: 1) 目前铁炭微电解法处理农药废水的报道极少, 为此探索了新型农药拟除虫菊酯﹑吡虫啉等的生产混合废水的微电解处理工艺流程及工艺参数, 得出最佳工艺: 入水pH值介于3-4,反应时间4h,COD去除率为42%左右, 且去除率在原水浓度CODCr介于5000-45000mg/L之间时与原水COD基本无关。实现了废水色度和气味的有效脱除。微电解出水的最佳后处理工艺为酸化曝气, 即将微电解出水调节pH值为5.0后曝气2h, Fe2+氧化沉淀为Fe(OH)3而除去, 废水COD总去除率可达50%-70%。 2) 提出微电解工艺与Fenton氧化法之间的协同作用, 并将两者联合运用于处理毒死蜱生产废水﹑深度处理石化废水及苯酚的降解试验中, 并分别探索了其工艺流程及最佳工艺参数。该方法的处理极限为TOC=4mg/L左右。 3) 在染料废水的模拟脱色试验中, 提出微电解规整填料的概念,并设计出一种新颖的“丝棒”微电解材料对,发现对染料废水具有优异的脱色效果, 其脱色效率优于常规填料, 且能有效避免普通填料的诸多缺点。并以10种染料的水溶液为模拟废水, 以脱色率依据, 进行了大量分析对比试验, 考察了几个主要工艺因素如填料选择﹑反应时间﹑曝气等对脱色效果的影响,并讨论了染料的微电解脱色机理。 4) 设计出一套包含微电解等数种废水处理工艺的一体化废水处理装置, 达到了中试规模, 实现了废水的连续流。 最后对有关微电解工艺的若干问题进行了探讨, 特别是讨论了其研究发展方向与前景, 为后续研究工作提供一定的指向和启迪作用。


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