基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化技術(shù)深度處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水的研究.pdf

1、電鍍行業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，同時(shí)也是我國(guó)重污染行業(yè)之一。由于電鍍廢水成分復(fù)雜，生物毒性較強(qiáng)，因此電鍍行業(yè)廢水污染問(wèn)題已成為我們亟待解決的重要問(wèn)題。電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)是為電鍍行業(yè)提供配方藥品的企業(yè)，其排放廢水所含污染物的組成與電鍍企業(yè)相似，但廢水的濃度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的電鍍行業(yè)廢水，廢水處理難度大。
　　傳統(tǒng)的高級(jí)氧化法處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水存在很多的缺陷，廢水有機(jī)物COD也很難達(dá)到排放要求，而以硫酸根自由基為氧化劑的高級(jí)氧

2、化法是近幾年來(lái)一種新型的氧化技術(shù)，其氧化能力僅次于氟，并且具有選擇性好、半衰期長(zhǎng)、pH的應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn);所以用SO4·-深度處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水有很好的應(yīng)用前景。
　　本論文所選廢水源于廣州市某電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過(guò)二次Fenton反應(yīng)處理后的廢水，以廢水中有機(jī)物COD為指標(biāo)，采用Fe2+活化過(guò)硫酸鈉(PS)產(chǎn)生硫酸根自由基的方法處理該廢水。探討了溶液pH值、n(Fe2+)∶n(PS)的摩爾比、c(S2O82-)濃度對(duì)廢水CO

3、D降解率的影響，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，通過(guò)正交試驗(yàn)確定了該體系單因素的極值及其影響水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在酸性條件下Fe2+以離子態(tài)存在更易于與PS反應(yīng)生成在SO4·-，pH值為3時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)最大為k=0.01228min-1廢水COD降解效果最好;在最佳的pH下討論了n(Fe2+)∶n(PS)的摩爾比對(duì)反應(yīng)的影響，隨著n(Fe2+)∶n(PS)摩爾比的增大，反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD的降解率均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在n(Fe2+)

4、∶n(PS)=1.25時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD的降解率達(dá)到最大，k=0.01313(min-1)，反應(yīng)30min廢水COD的降解率為30.3％;c(S2O82-)濃度對(duì)體系反應(yīng)也有很大影響，少量或過(guò)量的PS均會(huì)對(duì)反應(yīng)起到抑制作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)c(S2O82-)=9mmol/L時(shí)反應(yīng)體系的廢水COD的降解率和反應(yīng)速率均達(dá)到最大，反應(yīng)30min廢水COD的降解為35.6％，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.01544min-1,整個(gè)反應(yīng)體系符合一級(jí)

5、動(dòng)力學(xué)模型。在單因素的基礎(chǔ)上，以pH值、n(Fe2+)/n(PS)、c(S2O82-)、作為正交實(shí)驗(yàn)的研究因素，由極差值可得出三個(gè)因素對(duì)COD降解率的影響依次為A＞B＞C，即溶液的pH值＞n(Fe2+)∶n(PS)＞c(S2O82-)。
　　本論文采用零價(jià)鐵(ZVI)活化過(guò)硫酸鈉產(chǎn)生SO4·-處理電鍍添加劑生產(chǎn)廢水，探討了溶液pH值、n(ZVI)∶n(PS)的摩爾比、c(S2O82-)濃度、超聲功率和溫度對(duì)廢水COD降解率的影響，

6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著pH值的增加，反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD的降解率均先增加后降低，在pH=5時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD降解率均達(dá)到最大，k=0.00995min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率為463％;在pH=5時(shí)，改變ZVI的量，當(dāng)n(ZCI)∶n(PS)=1,反應(yīng)速率常數(shù)和廢水COD降解率均達(dá)到最大值，k=0.00984min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率為46.3％;改變PS的投加量時(shí)，在PS濃度為c(S2O82-

7、)=15 mmol/L時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)和降解率達(dá)到最大，k=0.01767min-1,反應(yīng)60min廢水COD的降解率為66.2％，整個(gè)反應(yīng)體系均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　在最佳的體系下，探討了超聲功率和溫度對(duì)反應(yīng)體系的影響。在超聲功率為120W時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為60min，反應(yīng)速率常數(shù)為最大k=0.0191min-1,廢水COD的降解率也達(dá)到最大值為69.1％;當(dāng)體系溫度為50℃，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.02314min-1,反應(yīng)60mi