品牌: | 天環(huán)凈化設(shè)備 |
尺寸: | 可加工定制 |
作用: | 水凈化 |
單價: | 49000.00元/件 |
發(fā)貨期限: | 自買家付款之日起 天內(nèi)發(fā)貨 |
所在地: | 全國 |
有效期至: | 長期有效 |
發(fā)布時間: | 2023-11-24 19:21 |
最后更新: | 2023-11-24 19:21 |
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染料及中間體種類繁多,工藝復(fù)雜,由于副反應(yīng)多,導(dǎo)致收率低,污染物排放量大。許多產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過對目標(biāo)產(chǎn)物鹽析、過濾、洗滌等工序,相應(yīng)產(chǎn)生大量的母液和洗滌廢水,這些廢水有的含酸,有的含鹽,有的含堿,或兼而有之,該廢水處理一直是化工生產(chǎn)中的難題。
三維電極電催化氧化法是一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng),三維電極/三元電極的概念是在60年代末期提出的。三維電極又叫粒子群電極或床電極,是在傳統(tǒng)二維電解槽電極間裝填金屬導(dǎo)體、鐵氧體、鍍上金屬的玻璃球或塑料球、石墨以及活性炭等作為新的第三極,在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。氧化機(jī)理是電解過程中系統(tǒng)內(nèi)可以產(chǎn)生大量的活性物質(zhì)(羥基自由基),具有強(qiáng)氧化性,使得有機(jī)物污染物去除效果好,設(shè)置有酸洗系統(tǒng),避免了電極結(jié)垢、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)穩(wěn)定,可以在不同電流密度下進(jìn)行操作。
本文主要是利用三維電極裝置針對本廠車間綜合廢水進(jìn)行處理,了解每個參數(shù)對三維電極電解法處理效果的影響。
2、實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,是自主制作的三相三維電極電化學(xué)反應(yīng)器。該裝置長15cm、寬10cm、高22cm,外殼采用有機(jī)塑料板焊接而成,內(nèi)部裝有正負(fù)電極,其中正電極3塊,負(fù)電極兩塊(極板板長15cm、寬10cm)。填充粒子電極,外部鏈接高壓鼓風(fēng)機(jī)、直流穩(wěn)壓電源等?! ?.2 實(shí)驗(yàn)方法
水樣預(yù)處理:2000mL水樣,調(diào)節(jié)pH值為6.5左右,PAM(聚丙烯酰胺)加入量為4mL,PAC(聚合氯化鋁)加入量分別為6mL,磁力攪拌器攪拌20min絮凝,靜置2h后取上清液為處理對象。
實(shí)驗(yàn)所處理的廢水先經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)pH=4-5。在自制的三維電極反應(yīng)器中,粒子電極填充率40%、主極板板間距3.5cm,加入廢水量為1000ml,開啟風(fēng)機(jī)攪拌預(yù)吸附30min,關(guān)閉風(fēng)機(jī),然后排凈反應(yīng)器中的廢水,重新加入1000mL廢水,開啟穩(wěn)壓電源和風(fēng)機(jī),調(diào)節(jié)外加電壓設(shè)置為10V,開始進(jìn)行廢水處理,取樣頻率為30min/次,共處理4h,取樣離心分離后檢測COD、電導(dǎo)率、pH等指標(biāo)。
3、結(jié)果及與分析
實(shí)驗(yàn)廢水為水處理車間綜合廢水,其COD值≈mg/L,pH﹤3.0,含鹽量(以氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)計)12%左右,BOD5/COD=0.08-0.15,可生化性極差。實(shí)驗(yàn)中以不銹鋼為陽極,按操作步驟進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
3.1 電解廢水pH的影響
有研究表明,三維電極電解法偏酸性時效果佳,本實(shí)驗(yàn)即考察了不同酸性條件下處理效果的差異。實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行,進(jìn)水COD=mg/L,電解停留時間為120min,外加電壓15V,對綜合廢水的pH的酸堿性范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。測定不同條件下COD和色度的去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。
由表1可以看出,隨著pH值得變化,COD和色度去除率的變化趨勢相似,呈現(xiàn)先增后減的趨勢,且色度去除率高于COD去除率。當(dāng)體系pH=4時,COD去除率達(dá)到峰值為92%,同時色度去除率為大值98%。這是因?yàn)樵诓煌膒H條件下,廢水中有機(jī)物有不同的存在形式,也會有不同的電化學(xué)行為。但由于酸度過高,消耗酸量過多胃.對設(shè)備的腐蝕亦大。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知選擇進(jìn)水pH值為3-4時,效果佳。
3.2 電解停留時間的確定
在確定了其它工藝條件參數(shù)的情況下,即實(shí)驗(yàn)進(jìn)水COD濃度mg/L,pH值為4,外加電壓15V,對電解停留時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。
由表2可知,隨著時間的增加,COD去除率及色度去除率不斷增大。在不同電解時間內(nèi),去除率增大的幅度不同。在電解過程的前60min內(nèi),COD去除率迅速增加,而后逐漸趨于平緩,這是因?yàn)樵诔跏茧A段體系的有機(jī)物濃度高,擴(kuò)散迅速,濃差極化影響不顯著。而后60min內(nèi)大部分的有機(jī)物被去除,有機(jī)物濃度越低,濃差極化影響越顯著,單位時間內(nèi)擴(kuò)散到電極表面的物質(zhì)減少。電解大約120min后,COD、色度變化幅度不大,確定適宜電解停留時間為110-120min。
3.3 電解電壓實(shí)驗(yàn)
電解電壓大小取決于電解法對綜合廢水處理的有效性和經(jīng)濟(jì)性因素,電壓大小對電解影響很大。電壓太低,極板間電壓達(dá)不到水中有機(jī)物放電電壓,對廢水起不到處理作用;電壓太高,雖然超過有機(jī)物放電電壓,但浪費(fèi)能耗,廢水處理成本上升。
在確定其它工藝參數(shù)情況下,實(shí)驗(yàn)用水濃度為mg/L,pH值為3.6,改變外加電壓分別為5、10、15、20V,在140min內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)反應(yīng)電壓在某一范圍內(nèi)時,槽電壓與COD去除率呈線性關(guān)系,即隨著電壓的增大,去除率增大;但電壓增大到某一極值后,COD去除率趨于穩(wěn)定。當(dāng)電壓為20V時,反應(yīng)時間一COD去除率曲線幾乎與15V重合,增大電壓除導(dǎo)致能耗增大外,會促進(jìn)陽極析氧及陰極析氫副反應(yīng),且陽極腐蝕嚴(yán)重,而去除效果沒有明顯變化。優(yōu)化電壓選擇15V。