曝气微电解处理含乌洛托品废水试验研究

曝气微电解处理含乌洛托品废水试验研究谭晓燕摘要：采用曝气铁炭微电解预处理含乌洛托品废水最佳反应时间为60min，进水COD2700mg/L左右，pH在2~3时，COD的去除率可达60%以上，且与传统铁炭微电解工艺相比较，其COD去除率有明显的提高。因此，曝气铁炭微电解工艺是含乌洛托品废水废水较适宜的预处理工艺，有效降低后续的生化处理负荷。关键词：乌洛托品废水；曝气铁炭微电解；去除效率StudyontreatmenttoUrotropinewastewaterbyaeratingmicro-electrolysisreactorTanXiao-yanAbstract:Whenthereactiontimewas60min,wastewater’sCODwasabout2700mg/L,andpHwasbelow5,theremovalratesofCODcouldreachabove60%,,andtheremovalrateswerehigherthancommonmicro-electrolysisreactor.Soaeratingmicro-electrolysisreactorisaappropriatewaytopre-treatUrotropinewastewater，thistreatmentcanreducethenextbiochemistryloaningefficient.Keywords:Urotropinewastewater;Aeratingmicro-electrolysisreactor;Removalrates乌洛托品，学名六次甲基四胺(CH2)6N4，是一种重要的化工产品。它可用作酚醛塑料的固化剂，氨基塑料的固化剂，橡胶硫化的促进剂[1]，在纺织、食品加工、医药、农业、电解工业、分析化学等都有广泛的应用。因其应用性广，水溶性强，所以经常存在于多种废水水体中，废水的可生化性较差，采用常规混凝处理或者生物降解处理效果不明显，因而加大了废水的处理难度。而对含乌洛托品废水的处理方法，国内少有报道。本文通过研究对该类废水使用曝气微电解化进行预处理，减轻后续生化处理的难度与负荷，探索了曝气微电解对该类废水的影响因素和最佳反应条件，对实际工程的开发与应用提供良好的理论依据，具有一定的指导意义。1.实验部分1.1试验原理铁炭微电解工艺处理工业废水，由于具有工艺简单、操作方便、处理效果好、可以以废治废等优点，近年来受到广泛重视。利用铁炭微电解工艺处理印染废水[2,3]、制药废水[4]、化工废水[5]的研究逐渐增多，投入生产运行的装置也常有报道。铁炭微电解是多种反应共同作用的结果，主要有电化学作用、氧化还原作用和絮凝作用等[6]。铁炭微电解在作用过程中，电极上发生以下反应。阳极：FeFe2++2eE1=－0.440+0.03logαFe2+式中：E1为电极电位，αFe2+为在Fe2+水中的活度。阴极（酸性条件）：2H++2eH2E2=0.00－0.059pH－0.03logPH2式中：PH2为H2在水中的分压。（1）ΔE=E2－E1=0.44－0.03log(αFe2+×PH2)－0.059pH反应过程中生成的具有高度氧化还原的物质可与废水中的有机污染物发生反应，使其机构被破坏[7]；同时，反应产生的铁系化合物为良好的絮凝剂，可对废水中的悬浮物以及部分溶解性有机物通过絮凝沉淀而与水分离。多种效应综合的结果使废水中的有机物得到部分去除，B/C值得到提高。2.试验内容与方法2.1废水水质实验废水为含乌洛托品模拟废水,乌洛托品的质量浓度为1500mg/L,标准甲醛溶液为5ml/L，pH为8，CODcr为2700mg/L.2.2试验装置与方法1原水水箱2水泵3曝气铁炭微电解反应器4沉淀池图1预处理工艺流程图曝气铁炭微电解反应器高度为1000mm，内径80mm。相对应的出水口的有效高度分别为200mm、400mm、600mm、800mm，内装铁刨花与炭，按一定比例投加，气水比为3:1。原水注入水箱1，通过硫酸调节不同的PH值，经过泵2打入曝气微电解反应器3，经沉淀池4出水排水。2.3测定指标与方法COD：重铬酸钾法；BOD5：五日培养法；pH：酸度计测量。3.结果与讨论3.1反应时间对处理效果的影响用COD为2700mg/L，pH调节到3进行试验，其结果如图3.1。1排渣空压机34出水2图3.1反应时间对处理效果的影响由图3.1可以看出，随着处理时间的增加出水COD降低，但反应时间大于60min时，COD去除率增加缓慢。故采用60min作为曝气微电解反应器的最佳反应时间。3.2pH值对处理效果的影响用COD为2700mg/L，停留60min进行试验，通过往原水加入硫酸来调节进水的PH值分别为2，4，6，8，10，12，其结果如图3.1。PH对去除效果的影响0500100015002000250024681012PH值出水COD0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.00出去率出水COD去除率图3.2PH值对反应效果的影响由图3.2可见，当进水PH4时，COD的去除率30%,随着PH的升高去除率逐渐降低。由（1）式可以看出，pH值直接影响到电位差，从而影响到处理效果。故原水pH值的变化直接影响到处理效果。PH值越低越有利于原电池反应的发生，处理效果越好，但当PH值过低，不仅会增加运行成本，而且酸性太强，就加大了铁屑的消耗量，从而增加了废水中的Fe2+或,Fe3+的浓度，从而导致废水的色度增加以及后续的铁泥的处理。所以在运行过程中，最佳PH值控制在2~3。3.3传统微电解和曝气微电解出水去除率比较取同样的水样，在PH调到3，停留时间为60min，分别进行曝气微电解和传统反应时间对去除效果的影响0500100015002000250030000153045607590105120反应时间出水COD010203040506070去除率去除率出水COD微电解进行试验，效果如图3.301020304050607005101520取样时间去除率曝气微电解去除率普通微电解去除率图3.3曝气微电解与传统微电解效果比较传统铁炭微电解工艺处理效果比曝气铁炭微电解工艺出来效果差。当传统铁炭微电解运行时间大于10天以后，处处理效果下降，而曝气微电解微电解处理效果稳定。4结论（1）曝气铁碳微电解反应器预处含乌洛托品废水的最佳反应时间为60min，PH值2~3，COD去除率可达60%以上，并可提高废水的可生化性。（2）曝气微电解处理效果好于传统铁碳微电解，且处理效果较稳定。（3）曝气微电解处理难降解有机废水时去除效率稳定，具有较强抗冲击负荷能力，实际工程实践中，可以作为预处理工艺以减轻后续处理负荷。参考文献[1]李广林．乌洛托品及其生产方法[J]．化肥工业，1997，24(4)：51-5[2]雍文彬等，部分微电解法处理碱性印染废水。中国给排水，2000，17（12）：66-68；[3]徐根良，微电解处理分散染料废水的研究。水处理技术，1999，25（4）：235-238；[4]削利平等，微电解-厌氧水解酸化-SBR工艺处理制药费水的试验研究。工业水处理，2000，20（11）：25-27；[5]JohnsonTL.KniticsofHalogenatedorganiccompounddegradationbyironmetal[J].Environ.Sci.Technol.1996,30:2634-2640.[6]陆斌等，内电解强化处理晴纶废水的试验研究。同济大学学报，2001，29（11）：1294-1298；[7]孟刚等，铁炭微电解-亚铁还原氧化法处理花菁废水的研究。感光科学与光化学，2002，20（7）：303-312；谭晓燕（1965－），女，助理工程师，中铁第一勘察设计院集团有限公司地址：陕西西安邮编：710043电话：[phone]