污水处理技术篇:新型水处理铁炭微电解材料

  北极星环保网讯微电解法又称内电解法、零价铁法,由于该技术具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉等优点而得到广泛应用。同时以废铁屑为原料,还具有“以废治废”的意义。

  微电解法是利用铁屑中的铁和炭组分(或另外加入的焦炭、活性炭等)构成原电池,废水为电解质溶液,以电化学的氧化还原反应为主,同时还伴有混凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等过程,对印染废水、制药废水、焦化废水等工业废水具有较好的处理效果。

  实际应用中,传统的铁炭床在使用一段时间后,会出现铁屑板结的问题,从而导致填料层发生沟流,使处理效能迅速下降。同时,铁屑作为阳极不断消耗,环亚娱乐平台。须定期补充,但如何与原有的炭组分充分混合亦是难点。本研究致力于开发新型的微电解材料,既能保证其对工业废水的良好处理效果,又能有效缓解铁炭床板结的问题。

  本研究以去除废水的有机物、降低废水的生物毒性和提高废水的可生化性为目标,以某化工园区实际废水为研究对象,通过烧杯实验,系统考察了微电解材料的铁炭比、膨润土含量、添加剂种类和焙烧温度对废水处理效果的影响,确定了新型微电解材料的最佳制备方法。在此基础上,进一步分析了新型微电解材料的结构特性。

  铁屑:取自天津市某机械厂,过100目(0.15mm)标准筛;粉末活性炭、膨润土、草酸铵、碳酸铵、乙酸铵、氯化铵等均为分析纯,购于天津北海药品有限公司。

  将过100目筛的铁屑和粉末活性炭混合,以膨润土作黏合剂,加入一定量的水和添加剂,搅拌混匀,人工造粒制成球状,粒径为2.5~4.0mm。然后置于105℃的烘箱中干燥,20min后转入马弗炉中,高温焙烧,即得到球状微电解材料。

  

  采用单因子分析法优化微电解材料的制备方法。取50g填料,处理200mL废水(固液比1∶4),由于微电解在酸性条件下处理效果更好,每次试验pH均调到3,反应时间为60min,每组试验均重复3次,试验结果取其平均值。

  生物急性毒性测试采用发光细菌测试法,DXY-2型生物毒性测试仪,明亮发光杆菌T3小种(PhotobacteriumphosphoremT3)。测试结果以相当发光率的参比毒物Zn2+浓度来表示,采用生物毒性削减率作为生物毒性变化的指标。

  微电解材料的比表面积和孔结构采用美国Quantaome公司氮吸附比表面和孔隙度分析仪(QuantaomeNOVA2000)测定。首先将微电解材料在300℃下脱气处理12h,然后在77.4K下进行氮吸附和脱附。

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