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臭氧催化氧化技術在化學鍍鎳工業廢水處理中的應用解析 邯鄲污水處理公司

文章出處:未知發表時間:2022-01-24 13:25:39


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  臭氧催化氧化技術對多種廢水均具有較好的處置效果,如制藥廢水、化工廢水、印染廢水等。將臭氧技術用于電鍍工業廢水處具有三方面的優勢:一是臭氧的氧化才能強,可與有機物發作一系列反響,完成破絡協作用;二是電鍍廢水中含有的重金屬(如廢、銅、鋅等)是臭氧化反響的催化劑,可提升臭氧化的處置效果;三是在臭氧化過程中,不需外加其他藥劑,因此污泥產生量少。為此,采用臭氧技術處置化學鍍廢廢水,并研討了最佳的處置條件。

 

  1、實驗

 

  1.1 水樣來源及特性

 

  實驗所用廢水水樣取自江蘇省某電鍍廠的化學鍍廢生產車間,廢水呈藍綠色。廢水水質指標見表1

 

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  1.2 實驗試劑

 

  實驗所用試劑均為剖析純,實驗用水為去離子水。

 

  1.3 實驗設備及辦法

 

  臭氧處置技術的工藝流程如圖1所示。臭氧反響器為圓柱體,直徑為50mm,高度約為1300mm,有效容積為2L。鈦曝氣頭位于反響器的底部,尾氣經過臭氧合成器。首先,運用爬動泵將廢水泵入反響器內;然后,翻開氧氣鋼瓶和臭氧發作器,將含臭氧的氣體以穩定的流速輸入反響器內;在反響過程中記載壓力表、流量計、pH計、ORP計等儀表數據,測定進、出反響器的氣相臭氧濃度;反響完畢后取水樣,參加NaOH溶液(質量分數為10%)調理水樣的pH值至11.0,并參加絮凝劑PAM,沉淀過濾后,取上清液剖析廢水水質。

 

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  2、結果與討論

 

  2.1 正交實驗

 

  以出水中剩余鎳的質量濃度為指標,以通氣流量、臭氧發作器電流、廢水初始pH值、反響時間為要素,實施L9(34)正交實驗。采用極差剖析法對正交實驗結果實施剖析。廢水初始pH值的極差最大堤主要因子;臭氧發作器電流的極差最小,是次要因子。影響要素的排序為廢水初始pH值〉通氣流量〉反響時間〉臭氧發作器電流。最優程度為:通氣流量4L/min,臭氧發作器電流0.20A,廢水初始pH11.0,反響時間4h

 

  圖2為正交實驗的效應曲線圖。由圖2可知:廢水初始pH值的影響最大,并且隨著廢水初始pH值的增大,出水中剩余鎳的質量濃度急劇降落。其次是通氣流量,但當通氣流量增大到一定水平時,鎳的去除率并沒有明顯增大。

 

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  2.2 單要素實驗

 

  2.2.1 廢水初始pH值對處置效果的影響

 

  在通氣流量為4L/min、臭氧發作器電流為0.20A的條件下,研討了廢水初始pH值對處置效果的影響,結果如圖3所示

 

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  由圖3(a)可知:隨著廢水初始pH值的增加,出水中剩余鎳的質量濃度顯著降低;但當廢水初始pH值超越10.5時,出水中剩余余的質量濃度趨于穩定

 

  由圖3(E)可知:隨著廢水初始pH值的增加,臭氧轉移效率顯著升高;但當廢水初始pH值超越10.5時,臭氧轉移效率趨于穩定。

 

  當廢水初始pH值為11.0、反響時間為60min時,出水中剩余余的質量濃度、臭氧轉移效率和臭氧投加量分別為1.70mg/L79.7%1.99g/L

 

  2.2.2 通氣流量對處置效果的影響

 

  在廢水初始pH值為11.0、臭氧發作器電流為0.20A的條件下,研討了通氣流量對處置效果的影響,結果如圖4所示。

 

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  由圖4(a)可知:隨著通氣流量的增大,出水中剩余余的質量濃度呈急劇降落的趨向;但當通氣流量超越3L/min時,出水中剩余廢的質量濃度趨于穩定。

 

  由圖4(b)可知:隨著通氣流量的增大,臭氧轉移效率呈現出明顯降落的趨向。

 

  當通氣流量為3L/min、反響時間為60min時,出水中剩余余的質量濃度、臭氧轉移效率和臭氧投加量分別為1.96mg/L86.3%1.57g/L

 

  2.2.3 臭氧發作器電流對處置效果的影響

 

  在廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、反響時間為60min的條件下,研討了臭氧發作器電流對處置效果的影響,結果如圖5所示。

 

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  由圖5(a)可知:隨著臭氧發作器電流的增大,出水中剩余余的質量濃度先顯著降低;當臭氧發作器電流大于0.20A后,出水中剩余余的質量濃度趨于穩定。

 

  由圖5(b)可知:隨著臭氧發作器電流的增大,臭氧轉移效率急劇降落。

 

  隨著臭氧發作器電流的增大,出水絮凝沉淀時的沉淀性能逐步改善。當臭氧發作器電流為0.25A時,出水絮凝沉淀時的沉淀性能較好,此時出水中剩余余的質量濃度、臭氧轉移效率和臭氧投加量分別為1.56mg/L79.8%2.18g/L

 

  2.2.4 反響時間對處置效果的影響

 

  在廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發作器電流為0.25A的條件下,研討了反響時間對處置效果的影響,結果如圖6所示。

 

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  由圖6(a)可知:隨著反響時間的延長,出水中剩余余的質量濃度先顯著降落;當反響時間超越45min后,出水中剩余的廢質量濃度趨于穩定。當反響時間為60min時,污泥的沉降性能好,上清液廓清、透明。

 

  由圖6(b)可知:隨著反響時間的延長,臭氧轉移效率呈先遲緩升高后急劇降落的趨向;當反響時間為45min時,臭氧轉移效率最高,為89.19%

 

  由圖6(c)可知:在反響過程中,廢水的pH值不時降落;但反響150min后,廢水的pH值趨于穩定。另外,ORP隨反響時間的延長而持續上升;但當反響時間超越120min時,ORP趨于穩定。

 

  由圖(d)可知:當反響時間為60min時,污泥中廢的含量為9.8%;當反響時間為240min時,污泥中稀的含量為20.2%

 

  當廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發作器電流為0.25A、反響時間為60min時,出水中剩余余的質量濃度、臭氧轉移效率和臭氧投加量分別為0.63mg/L83.3%2.17g/L

 

  2.2.5 廢水中初始廢的質量濃度對處置效果的影響

 

  在廢水初始pH值為11、通氣流量為3L/min、臭氧發作器電流為0.25A的條件下,研討了廢水中初始廢的質量濃度對處置效果的影響,結果如圖7所示

 

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  由圖7可知:當廢水中初始廢的質量濃度為494.0mg/L138.0mg/L74.2mg/L時,出水中剩余廢的質量濃度降至穩定值所需的反響時間分為60min60min25min,此時剩余鎳的質量濃度分別為11.50mg/L0.63mg/L3.18mg/L

 

  2.3 臭氧化對COD、氨氮、總氮、總磷的去除效果

 

  在廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發作器電流為0.25A、反響時間為60min的條件下實施臭氧處置。表2為主要污染物指標的去除效果。

 

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  由表2可知:臭氧處置對COD、氨氮、總氮、總磷的去除效果通常,不能到達排放規范的請求,需求分離其他工藝。

 

  2.4 臭氧與離子交流樹脂相分離

 

  采用臭氧技術處置化學鍍鎳廢水,出水中剩余鎳的質量濃度不能滿足《電鍍污染物排放規范》(GB21900—2008)中表3的請求。為此,采用臭氧-離子交流樹脂組合技術處置化學鍍鎳廢水。臭氧技術的實驗條件為:通氣流量3L/min,臭氧發作器電流0.25A,廢水初始pH11.0,反響時間60min。離子交流樹脂出水中剩余余的質量濃度為0.013?0.099mg/L,滿足排放規范的請求。

 

  3、結論

 

  (1)采用臭氧術術處置化學鍍廢廢水時,處置效果受廢水初始pH值、反響時間等要素影響。其中廢水始始pH值的影響最大,是主求影響子子。影響要素排序為廢水初始pH值〉通氣流量〉反響時間〉臭氧發作器電流。

 

  (2)臭氧處置可有效降低化學鍍廢廢水中記的質量濃度。當廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發作器電流為0.25A、反響時間為60min時,出水中剩余廢的質量濃度、臭氧轉移效率和臭氧投加量分別為0.63mg/L83.3%2.17g/L

 

  (3)化學鍍廢廢水經臭氧處置后,再過離子交流樹脂,出水中剩余廢的質量濃度低于0.1mg/L,滿足《電鍍污染物排放規范》(GB21900—2008)中表3的請求。

 


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