摘要:應(yīng)用超聲波/鐵炭微電解聯(lián)合技術(shù)，以實(shí)際印染廢水為目標(biāo)污染物，采用自制的反應(yīng)裝置考察超聲波/鐵炭微電解技術(shù)的協(xié)同效應(yīng)，研究廢水的初始pH值、鐵屑投加量、停留時(shí)間等因素對(duì)廢水降解效果的影響，并在相同條件下對(duì)有無(wú)超聲的鐵炭微電解處理廢水的降解效果進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明:單獨(dú)鐵炭微電解條件下，當(dāng)物水體積比為1/4，腳水體積比為l/2，反應(yīng)時(shí)間為120min，pH值為7時(shí)，對(duì)廢水的COD去除率達(dá)到90%;而在超聲條件下，鐵炭微電解對(duì)廢水的處理效果明顯改善，COD去除率達(dá)到98%，說(shuō)明超聲波和鐵炭微電解對(duì)處理印染廢水有明顯的協(xié)同效應(yīng)。
關(guān)鍵詞:鐵炭微電解;協(xié)同效應(yīng);超聲;pH值;反應(yīng)時(shí)間
鐵炭微電解俗稱“鐵床’夕，國(guó)際上稱為“CMRO”。我國(guó)開(kāi)始研究微電解法處理印染廢水技術(shù)始于20世紀(jì)80年代。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外己有相關(guān)微電解塔改進(jìn)性實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)踐的報(bào)道。目前對(duì)微電解法的研究主要集中在工藝操作條件，如pH值、反應(yīng)時(shí)間、填料比等對(duì)不同種類染料廢水的處理效果的影響上[l一2]。20世紀(jì)80年代末期發(fā)展起來(lái)的超聲波技術(shù)，是一種極具產(chǎn)業(yè)前景的深度氧化技術(shù)(advancedoxidationproeess，Aop)，利用超聲波降解水中的化學(xué)污染物，尤其是難降解的有機(jī)污染物，是近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型水處理技術(shù)[3]。但此法不是很經(jīng)濟(jì)。為提高其降解效率，降低運(yùn)行費(fèi)用，一些學(xué)者相繼開(kāi)發(fā)了超聲波與其它物理化學(xué)方法協(xié)同作用的新處理工藝。為了探索超聲存在條件下鐵炭微電解對(duì)印染廢水的降解效果，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)考察得出在處理印染廢水的過(guò)程中，超聲對(duì)鐵炭微電解具有顯著的協(xié)同降解效應(yīng)，能顯著提高對(duì)廢水COD的去除率。
1·實(shí)驗(yàn)部分
1·1實(shí)驗(yàn)裝置
超聲波協(xié)同鐵炭微電解反應(yīng)裝置為自制反應(yīng)裝置，如圖1所示。
由于超聲波的熱效應(yīng)，反應(yīng)槽內(nèi)水溫會(huì)隨著反應(yīng)進(jìn)行而不斷升高，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的裝置操作簡(jiǎn)單、使用方便，冷卻水的引入避免了溫度對(duì)反應(yīng)的影響。超聲發(fā)生裝置的引入能夠有效地防止因超聲施加不均勻引起的微電解反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)局部反應(yīng)過(guò)快的現(xiàn)象發(fā)生。
1·2實(shí)驗(yàn)方法
1.2、1鐵炭微電解實(shí)驗(yàn)方法
本實(shí)驗(yàn)以初始CoD值為756.25m妙的實(shí)際印染廢水為處理對(duì)象。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為避免鐵屑表面油漬和氧化膜對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，應(yīng)對(duì)鐵屑進(jìn)行預(yù)處理，具體方法是閃:廢鐵屑用10%堿液浸泡并小火加熱30min除油，后用3%的稀鹽酸浸泡30min去除表面氧化物，用清水沖凈待用。鐵屑應(yīng)即處理即用，避免因表面鈍化或生銹影響實(shí)驗(yàn)效果。
實(shí)驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì)法考察pH值、停留時(shí)間、鐵/水比、炭冰比對(duì)廢水COD的去除效果。
1.2.2超聲條件下鐵炭微電解實(shí)驗(yàn)方法超聲與鐵炭微電解聯(lián)用的實(shí)驗(yàn)采用單因素設(shè)計(jì)方法分別考察pH值、停留時(shí)間對(duì)廢水處理效果的影響，并在相同條件下對(duì)比未施加超聲時(shí)鐵炭微電解對(duì)廢水的處理效果。
2·結(jié)果及機(jī)理分析
2.1鐵炭微電解正交實(shí)驗(yàn)
鐵炭微電解靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和極差分析見(jiàn)表1。
由藥值可知，鐵/水體積比為1/4，炭/水體積比為1/2，pH值為7，反應(yīng)時(shí)間120min為最佳工藝組合。在此條件下，鐵炭微電解對(duì)廢水的COD去除率可達(dá)85%~90%。
2.2超聲聯(lián)合鐵炭微電解實(shí)驗(yàn)
2.2.1初始pH值對(duì)COD去除率影響的機(jī)理分析
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