废油废水处理设备 设计制

含铬电镀废水中的cr6+对生命体毒性强，能导致肝脏损坏和肺充血，有致癌作用，消除其污染有利于保护生态环境。铁碳内电解法是基于电化学氧化还原反应的原理，通过铁屑对絮体的电附集、混凝、吸附、过滤等综合作用来处理废水的良好工艺，又称微电解法﹑铁炭法﹑铁屑过滤法﹑零价铁法等等。周旋等人用铁碳内电解法预处理酵母工业废水，在fe/c质量比为2：1，ph为4左右，停留时间为90min时，对cod、色度、tp、nh3-n的去除率分别为21%、35%、8.5%、5.7%，出水b/c明显提高，由原来的0.28提高到0.40，表明内电解法可有效地改善酵母废水的生化性，对后续的生化处理是有利的。茶叶具有网状、多孔、表面积大等特点，对水溶液中的重金属离子和毒物有很好的吸附作用。中国学者曾研究过饮用后的绿茶对水中pb(Ⅱ)、hg(Ⅱ)离子的吸附、水溶液中的砷(Ⅲ)在云南沱茶上的吸附特性。但采用曝气铁碳内电解、改性茶渣联用处理含铬电镀废水的相关研究国内外未见报道。该研究以曝气铁碳内电解-改性茶渣联用技术处理含铬电镀废水，探讨不同因素对处理效果的影响。

1、材料与方法

1.1 仪器与材料

pvc废水池，尺寸为300mm×400mm×500mm；25l/h型污水泵；lp-20型气泵；有机玻璃吸附柱，直径为150mm，长为300mm；压力锅；7500型可见-紫外分光光度计；pb-2型ph计；恒温振荡器。

进水水质：含铬废水ph为5.8，cr6+浓度为62.013mg/l；

废铁屑、焦炭为车间加工铁件的废弃物，实验前用待测废水浸泡24h，然后洗净表面残留液，烘干；

改性茶渣：将废弃茶叶，置于压力锅内，用去离子水蒸洗半小时，重复3次，去除茶叶中有机酸组分，烘干，磨粉，过80目筛制成。

2、结果分析与讨论

2.1 fe/c体积比对内电解效果的影响

取200ml含铬废水，调节进水ph为7，反应时间为2h，采用连续曝气方式，实验结果见图1。

由图1可知，随着fe/c体积比的增大，去除率逐渐增大，fe/c体积比大于1后，去除率略微下降。这是因为fe/c体积比小于1时铁屑的量不足，使得体系的处理能力较低，而增加铁屑的量会增加体系中原电池的数量，有利于提高去除效果，但当体积比大于1时，体系中的碳的含量偏少，原电池的数量偏少，从而处理效果下降。实验选定fe/c体积比为1：1时佳。

2.2 进水ph值对内电解效果的影响

取200ml含铬废水，fe/c体积比为1∶1，反应时间为2h，采用连续曝气方式，实验结果见图2。

由图2可知，随着ph值的逐渐增大，去除率逐渐减小，ph为4后，处理效果趋于稳定。这是因为酸性充氧条件下，电极反应为如下：

由此可见，废水的ph值越低，即h+的浓度越大，氧的电极电位就越高，原电池的电势差也就越大，越有利于反应的正向进行，电极反应进行的自然就越完全。实验选定进水ph为1时佳。

2.3 停留时间对内电解效果的影响

取200ml含铬废水，fe/c体积比为1∶1，进水ph为1，采用连续曝气方式，实验结果见图3。

由图3可知，随着停留时间的延长，去除效果越来越好，在0～60min去除率上升趋势明显，由45.71%上升到95.32%，说明内电解去除cr6+是一个快速的过程，当处理90min后，去除率变化不大，处理效果保持相对稳定，120min时去除率大，经计算得，120min时出水的cr6+浓度为2.852mg/l。实验选定停留时间为120min时佳。

2.4 不同曝气方式对内电解效果的影响

取200ml含铬废水，fe/c体积比为1∶1，进水ph为1，停留时间为120min，比较间歇曝气(每小时开始5min曝气)和连续曝气对处理效果的影响，实验结果见图4。

由图4可知，连续曝气的处理效果稳定且明显好于间歇曝气。这是因为曝气可以增加水中的含氧量，氧气参与阴极反应，而氧的标准电位要比氢的标准电位高，更有利于电极反应的进行。

2.5 进水ph对改性茶渣吸附效果的影响

取50mlcr6+浓度为2.852mg/l的含铬废水(即内电解处理工序佳条件下出水)，分别调节其ph为4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13，加入0.4g改性茶渣，在室温下震荡30min，实验结果见图5。

由实验可知，进水ph对改性茶渣吸附量有较大影响。当ph从4.5上升到7时，吸附量逐渐上升；当ph大于7.5后，茶渣对cr6+的去除率呈明显下降趋势。这是因为进水ph值较低，即h+浓度较高时，茶渣表面电荷密度较高，cr6+与茶渣表面的静电排斥力较强，不利于茶渣对cr6+的吸附；而当进水ph在2～5的范围内，95%以上cr6+是以cro2-4、cr2o2-7的形式存在的，这也是不利于吸附的；各种重金属离子在溶液中被吸附，都有一临界的ph值，超过该值后，离子的水解、沉淀则起主要作用。而在该实验条件下，改性茶渣对cr6+吸附临界ph值为7.5，即中性时，改性茶渣对cr6+吸附量大，处理效果佳。实验选定进水ph为7.5时佳。