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        臭氧催化氧化技术在化学镀镍工业废水处理中的应用解析 邯郸污水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-01-24 13:25:39


        图片1 

         

          臭氧催化氧化技术对多种废水均具有较好的处置效果,如制药废水、化工废水、印染废水等。将臭氧技术用于电镀工业废水处具有三方面的优势:一是臭氧的氧化才能强,可与有机物发作一系列反响,完成破络协作用;二是电镀废水中含有的重金属(如废、铜、锌等)是臭氧化反响的催化剂,可提升臭氧化的处置效果;三是在臭氧化过程中,不需外加其他药剂,因此污泥产生量少。为此,采用臭氧技术处置化学镀废废水,并研讨了最佳的处置条件。

         

          1、实验

         

          1.1 水样来源及特性

         

          实验所用废水水样取自江苏省某电镀厂的化学镀废生产车间,废水呈蓝绿色。废水水质指标见表1

         

        图片22 

          1.2 实验试剂

         

          实验所用试剂均为剖析纯,实验用水为去离子水。

         

          1.3 实验设备及办法

         

          臭氧处置技术的工艺流程如图1所示。臭氧反响器为圆柱体,直径为50mm,高度约为1300mm,有效容积为2L。钛曝气头位于反响器的底部,尾气经过臭氧合成器。首先,运用爬动泵将废水泵入反响器内;然后,翻开氧气钢瓶和臭氧发作器,将含臭氧的气体以稳定的流速输入反响器内;在反响过程中记载压力表、流量计、pH计、ORP计等仪表数据,测定进、出反响器的气相臭氧浓度;反响完毕后取水样,参加NaOH溶液(质量分数为10%)调理水样的pH值至11.0,并参加絮凝剂PAM,沉淀过滤后,取上清液剖析废水水质。

         

        图片23 

          2、结果与讨论

         

          2.1 正交实验

         

          以出水中剩余镍的质量浓度为指标,以通气流量、臭氧发作器电流、废水初始pH值、反响时间为要素,实施L9(34)正交实验。采用极差剖析法对正交实验结果实施剖析。废水初始pH值的极差最大堤主要因子;臭氧发作器电流的极差最小,是次要因子。影响要素的排序为废水初始pH值〉通气流量〉反响时间〉臭氧发作器电流。最优程度为:通气流量4L/min,臭氧发作器电流0.20A,废水初始pH11.0,反响时间4h

         

          图2为正交实验的效应曲线图。由图2可知:废水初始pH值的影响最大,并且随着废水初始pH值的增大,出水中剩余镍的质量浓度急剧降落。其次是通气流量,但当通气流量增大到一定水平时,镍的去除率并没有明显增大。

         

        图片24 

          2.2 单要素实验

         

          2.2.1 废水初始pH值对处置效果的影响

         

          在通气流量为4L/min、臭氧发作器电流为0.20A的条件下,研讨了废水初始pH值对处置效果的影响,结果如图3所示

         

        图片25 

          由图3(a)可知:随着废水初始pH值的增加,出水中剩余镍的质量浓度显著降低;但当废水初始pH值超越10.5时,出水中剩余余的质量浓度趋于稳定

         

          由图3(E)可知:随着废水初始pH值的增加,臭氧转移效率显著升高;但当废水初始pH值超越10.5时,臭氧转移效率趋于稳定。

         

          当废水初始pH值为11.0、反响时间为60min时,出水中剩余余的质量浓度、臭氧转移效率和臭氧投加量分别为1.70mg/L79.7%1.99g/L

         

          2.2.2 通气流量对处置效果的影响

         

          在废水初始pH值为11.0、臭氧发作器电流为0.20A的条件下,研讨了通气流量对处置效果的影响,结果如图4所示。

         

        图片26 

          由图4(a)可知:随着通气流量的增大,出水中剩余余的质量浓度呈急剧降落的趋向;但当通气流量超越3L/min时,出水中剩余废的质量浓度趋于稳定。

         

          由图4(b)可知:随着通气流量的增大,臭氧转移效率呈现出明显降落的趋向。

         

          当通气流量为3L/min、反响时间为60min时,出水中剩余余的质量浓度、臭氧转移效率和臭氧投加量分别为1.96mg/L86.3%1.57g/L

         

          2.2.3 臭氧发作器电流对处置效果的影响

         

          在废水初始pH值为11.0、通气流量为3L/min、反响时间为60min的条件下,研讨了臭氧发作器电流对处置效果的影响,结果如图5所示。

         

        图片27 

          由图5(a)可知:随着臭氧发作器电流的增大,出水中剩余余的质量浓度先显著降低;当臭氧发作器电流大于0.20A后,出水中剩余余的质量浓度趋于稳定。

         

          由图5(b)可知:随着臭氧发作器电流的增大,臭氧转移效率急剧降落。

         

          随着臭氧发作器电流的增大,出水絮凝沉淀时的沉淀性能逐步改善。当臭氧发作器电流为0.25A时,出水絮凝沉淀时的沉淀性能较好,此时出水中剩余余的质量浓度、臭氧转移效率和臭氧投加量分别为1.56mg/L79.8%2.18g/L

         

          2.2.4 反响时间对处置效果的影响

         

          在废水初始pH值为11.0、通气流量为3L/min、臭氧发作器电流为0.25A的条件下,研讨了反响时间对处置效果的影响,结果如图6所示。

         

        图片28 

          由图6(a)可知:随着反响时间的延长,出水中剩余余的质量浓度先显著降落;当反响时间超越45min后,出水中剩余的废质量浓度趋于稳定。当反响时间为60min时,污泥的沉降性能好,上清液廓清、透明。

         

          由图6(b)可知:随着反响时间的延长,臭氧转移效率呈先迟缓升高后急剧降落的趋向;当反响时间为45min时,臭氧转移效率最高,为89.19%

         

          由图6(c)可知:在反响过程中,废水的pH值不时降落;但反响150min后,废水的pH值趋于稳定。另外,ORP随反响时间的延长而持续上升;但当反响时间超越120min时,ORP趋于稳定。

         

          由图(d)可知:当反响时间为60min时,污泥中废的含量为9.8%;当反响时间为240min时,污泥中稀的含量为20.2%

         

          当废水初始pH值为11.0、通气流量为3L/min、臭氧发作器电流为0.25A、反响时间为60min时,出水中剩余余的质量浓度、臭氧转移效率和臭氧投加量分别为0.63mg/L83.3%2.17g/L

         

          2.2.5 废水中初始废的质量浓度对处置效果的影响

         

          在废水初始pH值为11、通气流量为3L/min、臭氧发作器电流为0.25A的条件下,研讨了废水中初始废的质量浓度对处置效果的影响,结果如图7所示

         

        图片29 

          由图7可知:当废水中初始废的质量浓度为494.0mg/L138.0mg/L74.2mg/L时,出水中剩余废的质量浓度降至稳定值所需的反响时间分为60min60min25min,此时剩余镍的质量浓度分别为11.50mg/L0.63mg/L3.18mg/L

         

          2.3 臭氧化对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果

         

          在废水初始pH值为11.0、通气流量为3L/min、臭氧发作器电流为0.25A、反响时间为60min的条件下实施臭氧处置。表2为主要污染物指标的去除效果。

         

        图片30 

          由表2可知:臭氧处置对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果通常,不能到达排放规范的请求,需求分离其他工艺。

         

          2.4 臭氧与离子交流树脂相分离

         

          采用臭氧技术处置化学镀镍废水,出水中剩余镍的质量浓度不能满足《电镀污染物排放规范》(GB21900—2008)中表3的请求。为此,采用臭氧-离子交流树脂组合技术处置化学镀镍废水。臭氧技术的实验条件为:通气流量3L/min,臭氧发作器电流0.25A,废水初始pH11.0,反响时间60min。离子交流树脂出水中剩余余的质量浓度为0.013?0.099mg/L,满足排放规范的请求。

         

          3、结论

         

          (1)采用臭氧术术处置化学镀废废水时,处置效果受废水初始pH值、反响时间等要素影响。其中废水始始pH值的影响最大,是主求影响子子。影响要素排序为废水初始pH值〉通气流量〉反响时间〉臭氧发作器电流。

         

          (2)臭氧处置可有效降低化学镀废废水中记的质量浓度。当废水初始pH值为11.0、通气流量为3L/min、臭氧发作器电流为0.25A、反响时间为60min时,出水中剩余废的质量浓度、臭氧转移效率和臭氧投加量分别为0.63mg/L83.3%2.17g/L

         

          (3)化学镀废废水经臭氧处置后,再过离子交流树脂,出水中剩余废的质量浓度低于0.1mg/L,满足《电镀污染物排放规范》(GB21900—2008)中表3的请求。

         


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