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                浊度计在微波强化微电解技术处理硝基苯废水

                [导读]研究了微波强化微电解组合工艺处理硝基苯废水。

                  硝基苯是重要的化工原料和精细化工中间体,是一种难生物降解的剧毒化学品。目前,国内外对硝基苯废水的处理大多采用汽提法、萃取法、活性炭吸附、高级氧化等物理化学方法,这些方法存在工艺复杂、成本高、易引起二次污染等问题。微波技术具有高效快速、反应过程易控制、设备体积小且无废物生成等特点,近年来,微波技术在处理难降解有机污染物方面已取得一些成果。微电解法是一种以电化学反应为主的有机废水预处理技术,在难降解有机废水预处理中已得到较广泛的应用。但单独采用微电解法存在对有机污染物去除率不高的缺点,因此微电解与其他工艺联用的技术成为当前水处理研究热点之一,曝气可强化微电解处理效果。目前,采用微波强化微电解技术处理硝基苯废水的研究较少,因此,本文探讨采用微波强化曝气微电解技术处理硝基苯废水可行性,并为硝基苯等难降解废水的处理提供新的方法。

                材料与方法

                废水水质

                  硝基苯废水取自青岛市黄岛区某化工厂,废水中主要污染物为硝基苯及少量苯胺,水样指标平均值为: pH = 4、色度为50 倍、浊度为45 NTU、COD 为1 183 mg /L、BOD5为26 mg /L,可生化性极差。

                实验仪器、材料及试剂

                  实验仪器: 微电解发生器( 结构如图1 所示) ;ACO-500 型空气压缩机( 广东海利集团公司) ,FA2004 型电子天平( 上海恒平) ,WGZ-200 型浊度仪( 上海昕瑞仪器仪表有限公司) ,pHS-3C 型pH 计( 上海精密科学仪器厂) ,Thermo Finnegan Trace DSQ 气质联用仪( 美国Thermo 公司) 及相关玻璃仪器。材料及试剂: 微电解填料为废铸铁铁屑和椰壳活性炭( 粒度20 ~ 60 目,产自上海兴长活性炭有限公司) 、自制PFASSi 絮凝剂,所用药剂均为AR 级。

                实验方法

                铁屑与活性炭预处理实验

                  铁屑使用前先用热的20%NaOH 溶液洗净表面的油污,再用盐酸或5%硫酸浸泡2 h 左右去除表面氧化物; 活性炭使用前用硝基苯废水浸泡48 h,消除其吸附作用。

                微波强化微电解实验

                  将预处理后的铁屑( 固定铁屑量为180 g /L) 和活性炭按照一定的比例装入500 mL 石英玻璃反应器中,加入300 mL 水样,在一定条件下置于微波发生器内进行实验,反应后调节水样pH 值,投加PFASSi 絮凝剂进行絮凝,然后静置沉淀20 min 后取上清液分别测定其色度、浊度、COD 值,并计算其去

                除效率。

                分析方法

                  色度采用稀释倍数法测定,浊度采用WGZ-200型浊度仪测定,COD 采用重铬酸钾法测定。

                结论

                  ( 1) 采用微波强化微电解技术处理硝基苯难降解废水技术是可行的,在Fe /C 比为3、进水pH = 3、微波辐射功率640 W、微波辐射时间为4 min、曝气量为2.5 L /min 的最佳实验条件下,COD、色度和浊度去除率分别达到94. 7%、95. 6% 和90. 3%,处理后出水COD 为62.6 mg /L、色度为2 倍、浊度为4.36 NTU,达到污染物综合排放标准。

                  ( 2) 微波辐照能有效强化微电解处理效果,能增强微电解的电化学作用。对硝基苯废水,微波强化微电解技术处理效果明显比单一微波辐射和单一微电解处理效果好,硝基苯废水经这两种方法处理后色度、浊度和COD 的去除率仅分别为19%、16%和11%,以及76%、72%和69%。

                  ( 3) GC-MS 分析研究表明,在单一微电解中存在硝基苯还原为亚硝基苯、氧化偶氮苯和苯胺的反应,而在微波强化微电解工艺中既存在硝基苯还原为亚硝基苯、氧化偶氮苯和苯胺的反应,也存在硝基苯氧化为邻硝基苯酚和4-硝基邻苯二酚的反应及苯胺的氧化反应。







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