本研究采用新配方鍍銅鐵屑催化鐵內(nèi)電解體系處理某印染廠二沉池出水提標(biāo)排放,并和傳統(tǒng)置換法制備的鍍銅鐵屑的處理效果作了比較;同時采用SEM分析對鍍層的微觀形態(tài)進(jìn)行了表征.水處理批量試驗(yàn)結(jié)果表明,這兩種鐵屑都能有效去除廢水COD,但新配方鍍銅鐵屑具有更高的去除效率,這種優(yōu)勢在酸性條件下尤其顯著,這是因?yàn)樾屡浞藉冦~鐵屑具有鍍層與金屬鐵結(jié)合牢固和鍍層抗氧化性好的特點(diǎn).采用新配方鍍銅鐵屑批量處理廢水,當(dāng)水里溶解氧濃度控制在0.5 mg·L^-1,COD在2 h內(nèi)從185 mg·L^-1降到58 mg·L^-1,去除率達(dá)到69.5%.鐵用量很小,僅為5.83 mg·L^-1,工藝運(yùn)行成本低.連續(xù)流試驗(yàn)結(jié)果表明,與傳統(tǒng)老配方比較,新配方鍍銅鐵屑具有處理效率高、效果穩(wěn)定的優(yōu)勢;經(jīng)新配方鐵屑處理2 h后,COD和色度的去除率分別達(dá)到63%和80%.出水可以排入總廠的污水處理車間經(jīng)生物處理達(dá)標(biāo)后排放. 

【文章來源】：環(huán)境化學(xué). 2020,39(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

鍍銅鐵屑的SEM圖

反應(yīng)時間的長短決定體系內(nèi)氧化還原等反應(yīng)進(jìn)行的程度.用制備好的兩種鍍銅鐵屑處理廢水,研究其COD隨反應(yīng)時間的變化情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2.從圖2可以看出,COD的去除率隨著反應(yīng)時間的延長而增加,同時COD 的去除趨緩;反應(yīng) 1 h 后,COD基本趨于穩(wěn)定.廢水COD的降解主要發(fā)生在前0.5 h,此時新生態(tài)的鐵的氫氧化物的絮凝與吸附起主要作用,然后有機(jī)物被緩慢地還原降解.放大鏡觀察被廢水浸泡過的兩種配方的鍍銅鐵屑,均未發(fā)現(xiàn)鍍層的脫落.新配方鍍銅鐵屑具有更強(qiáng)的COD去除能力,這主要是因?yàn)槠浔砻娴腻儗泳哂休^強(qiáng)的抗氧化能力,從而使陰陽兩極的電極電位差保持不變(E=0.78 V),鐵的腐蝕速度快,產(chǎn)生較多的氫氧化物,促進(jìn)了絮凝作用;此外,有機(jī)物被迅速還原:一部分有機(jī)物被單質(zhì)鐵和新生態(tài)Fe2+還原,還有一部分有機(jī)物在陰極銅的表面被直接還原[17-18].傳統(tǒng)老配方的鍍銅鐵屑在使用1—2次后,表面的鍍層明顯發(fā)黑,銅被氧化,電極電位差減小(E =0.5—0.6 V),鐵的腐蝕速度減慢,有機(jī)物的還原速度也同時減慢.廢水經(jīng)新舊兩種配方鍍銅鐵屑處理2 h后,COD從205 mg·L-1分別降到67 mg·L-1和77 mg·L-1.2.3 廢水初始pH對COD去除效果的影響

pH是影響內(nèi)電解法處理染料廢水的重要因素.從圖3可以看出,酸性廢水里COD的去除率高于中性廢水和不調(diào)節(jié)pH 時堿性廢水的去除率.pH對處理效果的影響不大,鍍銅鐵屑鐵的腐蝕速度較快,在中性和弱堿性條件下就可以溶解出有機(jī)物還原反應(yīng)所需的Fe2+的量;部分有機(jī)物在弱堿性條件下在鍍層表面被直接還原,進(jìn)一步減弱了pH對處理效果的影響.新配方鍍銅鐵屑的處理效率較高,這種現(xiàn)象在酸性條件下尤其顯著.用放大鏡觀察兩種鍍銅鐵屑,發(fā)現(xiàn)被酸性廢水浸泡過的傳統(tǒng)老配方鍍銅鐵屑表面的鍍層少量起皮、脫落.酸性廢水接觸到鐵屑表面未覆蓋鍍層的區(qū)域,發(fā)生點(diǎn)腐蝕,鍍層中產(chǎn)生氫氣氣泡,增大鐵屑表面的粗糙度和空隙度,使該區(qū)域周圍的鍍層起皮,在酸性廢水浸泡時間長的話,鍍層脫落.新配方鍍銅鐵屑表面的鍍層平整、結(jié)合牢固,提高了電化學(xué)反應(yīng)的效率.被弱堿性和中性廢水浸泡過的兩種鍍銅鐵屑的鍍層均未發(fā)生起皮或者脫落.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物鐵修復(fù)Cr（Ⅵ）污染土壤的性能及機(jī)理[J]. 程愛華,鄭蕾.  環(huán)境工程學(xué)報. 2018(10)
[2]催化鐵內(nèi)電解法處理印染廢水的研究[J]. 許海輝,趙賢廣,劉志英,徐炎華,李謙,鄧永倫.  工業(yè)水處理. 2017(04)
[3]增強(qiáng)型內(nèi)電解-光催化處理活性艷蘭染料廢水研究[J]. 陳孟林,宿程遠(yuǎn),王劍,何星存,黃智.  廣西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[4]催化鐵內(nèi)電解法處理酸性化工廢水后混合印染廢水進(jìn)行混凝處理的研究[J]. 張俊琪,樊金紅,馬魯銘,戴海潤.  水處理技術(shù). 2012(09)
[5]行業(yè)廢水預(yù)處理前后兩兩混合COD的消減效應(yīng)[J]. 趙夢君,樊金紅,馬魯銘.  環(huán)境工程學(xué)報. 2011(03)
[6]鐵催化內(nèi)電解法預(yù)處理染料中間體廢水的研究[J]. 張英,任國棟,唐秀華,陳良才,魏宏斌.  中國給水排水. 2010(23)
[7]催化鐵內(nèi)電解反應(yīng)床對水中酸性紅B的脫色研究[J]. 劉霞,盧毅明,馬魯銘.  環(huán)境工程學(xué)報. 2009(01)
[8]曝氣催化鐵內(nèi)電解法對印染廢水預(yù)處理的試驗(yàn)[J]. 張海臣,劉藏者,趙建國.  工業(yè)水處理. 2007(06)
[9]Fe-Cu法預(yù)處理印染廢水技術(shù)研究[J]. 黃理輝,馬魯銘,張波,畢學(xué)軍.  工業(yè)水處理. 2006(04)
[10]微曝氣催化鐵內(nèi)電解法預(yù)處理化工廢水[J]. 曾小勇,王紅武,馬魯銘,閔樂.  中國給水排水. 2005(12)



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