• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      催化鐵內(nèi)電解法預(yù)處理苯酚廢水的試驗(yàn)研究

      2015-07-16 06:37:58耿世洲
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2015年10期
      關(guān)鍵詞:正交試驗(yàn)

      張 曼 耿世洲

      (武漢中科水生環(huán)境工程股份有限公司,湖北 武漢 430064)

      催化鐵內(nèi)電解法預(yù)處理苯酚廢水的試驗(yàn)研究

      張 曼 耿世洲

      (武漢中科水生環(huán)境工程股份有限公司,湖北 武漢 430064)

      摘 要:以Fe投加量、鐵銅比、pH值為考察因素,通過單因素和正交試驗(yàn),確定各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的主次順序?yàn)椋簆H值>Fe投加量> 鐵銅比;最優(yōu)因素組合為:Fe投加量為250g/L,鐵銅比為6:1,pH值為3。

      關(guān)鍵詞:苯酚廢水;內(nèi)電解;鐵銅比;正交試驗(yàn)

      含酚廢水來源廣、危害大、治理難度高,是目前水污染控制中重點(diǎn)解決的有害廢水之一。在含酚廢水常用的處理方法中,萃取法、吸附法操作簡單,處理效率高,但是有產(chǎn)生二次污染、再生困難等問題;高級(jí)氧化法簡單、快速,但是處理成本昂貴。

      催化鐵內(nèi)電解技術(shù)是一項(xiàng)操作管理簡單、能耗低的環(huán)境友好型污染治理工藝,作為一種預(yù)處理方法其可以明顯改善廢水的可生化性,顯示其在難降解有機(jī)廢水處理中的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

      1 催化鐵內(nèi)電解工藝的降解機(jī)理

      催化鐵內(nèi)電解降解有機(jī)物最基本的原理是電極腐蝕,即陽極鐵逐漸消耗的過程。鑄鐵是鐵和碳的合金,成分中除了純鐵還包括Fe3C及其它一些雜質(zhì)。雜質(zhì)成分形成微小顆粒散布在鑄鐵內(nèi)部,當(dāng)處于電解質(zhì)溶液中時(shí),因?yàn)槠鋼碛泻丸F不同的電極電勢,會(huì)形成無數(shù)個(gè)微小原電池,鐵逐漸被消耗。當(dāng)鐵屑和銅相接觸時(shí),又可以構(gòu)成宏觀原電池。基本電極反應(yīng)如下:

      陽極:Fe→Fe2++2e, E(Fe2+/ Fe)=-0.44V

      陰極:

      酸性溶液 2H++2e→2[H] →H2, E (H+/ H2)=0V

      酸性充氧溶液 O2+4H++4e→2H2O,E(O2/ H2O) =1.23V

      中性或堿性溶液:

      O2+2H2O+4e→4OH-, E(O2/ OH-)=0.40V

      此外,還包括還原作用、鐵離子的絮凝作用、鐵鹽沉淀作用等。

      2 試驗(yàn)部分

      2.1 試驗(yàn)材料

      苯酚模擬廢水:稱取苯酚0.2g溶于蒸餾水,定量轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中,苯酚濃度為200mg/L。

      鐵屑:車床加工廢料。

      銅條:市售,純度達(dá)到99.9%以上。

      2.2 測定指標(biāo)和分析方法

      測定指標(biāo)為苯酚,采用4-氨基安替比林分光光度法。

      2.3 實(shí)驗(yàn)儀器

      電子天平;pH計(jì);分光光度計(jì)

      2.4 試驗(yàn)過程

      (1)稱取一定重量的鐵屑和銅條,置于250mL廣口錐形瓶內(nèi),混合均勻。

      (2)向錐形瓶內(nèi)加入200ml苯酚廢水。

      (3)將錐形瓶放入搖床,以100r/min常溫下反應(yīng)90min。

      (4)反應(yīng)結(jié)束后,調(diào)節(jié)溶液pH值到9以上,靜置,取上清液測定苯酚濃度.

      3 結(jié)果和分析3.1單因素試驗(yàn)3.1.1 Fe投加量對(duì)去除效果的影響

      設(shè)置鐵銅質(zhì)量比為4:1,保持原水pH不變(200mg/L的苯酚廢水的pH值為6.5左右),鐵屑加入量依次為5g,10g,20g,30g,40g,50g。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

      圖1鐵屑投加量對(duì)苯酚去除率的影響

      圖2鐵銅質(zhì)量比對(duì)苯酚去除率的影響

      圖3 pH值對(duì)去除效果的影響

      圖1表明,苯酚去除率隨著Fe投加量的增加而增大。這是因?yàn)镕e投加量的增多使得體系中Fe2+增多,從而使原電池?cái)?shù)目相應(yīng)的增加,苯酚去除效果也逐漸變好。隨著Fe加入量的增大,苯酚去除效率增加的趨勢變緩。綜合經(jīng)濟(jì)因素的考慮,適宜的Fe加入量取40g,即200g/L。

      3.1.2 鐵銅比對(duì)去除效果的影響

      設(shè)置Fe投加量為40g,變量因素鐵銅比通過改變Cu的用量來體現(xiàn),鐵銅比的取值依次為 2∶1,4∶1,6∶1,8∶1,10∶1,15∶1。結(jié)果如圖2所示。

      圖2顯示,隨著鐵銅比的增大,苯酚去除率先升高后降低。這是因?yàn)樵阼F銅比較小時(shí),F(xiàn)e的含量相對(duì)較少,體系中原電池?cái)?shù)目較少;鐵銅比的增大增加了Fe和Cu的接觸面積,體系中原電池的數(shù)目增多,苯酚去除率隨之增大;但是當(dāng)鐵銅比達(dá)到一定值以后再增大,苯酚去除率反而降低,因?yàn)榇藭r(shí)Cu的量較少,體系中原電池?cái)?shù)量不足。最佳鐵銅比值為6∶1。

      3.1.3 pH值對(duì)去除效果的影響設(shè)置Fe投加量為40g,鐵銅比為6∶1,水樣的pH值依次為3,5,7,9,11,13。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。從圖3看出,隨著pH的升高苯酚去除率逐漸降低。這是因?yàn)閜H越低,鐵銅形成的原電池電極電位越高,電極反應(yīng)越容易進(jìn)行;陽極Fe的溶出速度加快,更多的Fe2+不斷補(bǔ)充到體系中;同時(shí)酸性越強(qiáng),F(xiàn)e與H+越易發(fā)生置換反應(yīng),生成更多的新生態(tài)[H],增強(qiáng)系統(tǒng)的還原能力。綜合以上原因,確定在pH為3時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的最為順利。

      3.2 正交試驗(yàn)

      以Fe投加量、鐵銅比

      及pH值為考察因素,以苯酚去除率為指標(biāo),作三因素三水平正交表,見表1。

      在表2中,由于RC> RA> RB,所以各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的主次順序?yàn)椋簆H 值>Fe投加量> 鐵銅比;對(duì)于Fe投加量這一因素來說,因?yàn)镵3> K2> K1,所以第3水平為最優(yōu);同理,因素B的最佳水平為第2水平,因素C為第1水平。因而本試驗(yàn)最優(yōu)水平組合為A3B2C1。

      4 結(jié)論

      通過研究分析得出:

      (1)在給定的水平下,三種因素對(duì)Fenton反應(yīng)處理苯酚廢水影響的主次順序?yàn)椋簆H值>Fe投加量> 鐵銅比。

      (2)正交試驗(yàn)得出最佳因素組合為:Fe投加量為250g/L, 鐵銅比為6:1,pH值為3。

      表1 正交試驗(yàn)因素水平

      表2正交試驗(yàn)分析與結(jié)果

      參考文獻(xiàn)

      [1]趙天亮,寧平,陳芳媛.含酚廢水治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境與健康雜志,2007,24(08):648-649.

      [2]湯心虎,甘復(fù)興,喬淑玉.鐵屑腐蝕電池在工業(yè)廢水治理中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理,1998,18(06):4-6.

      [3]Janda V, Vasek P, Bizova J, et a1.Kinetic Models for Volati1e Chlorinated Hydr0carbons Removal by Zerovalentiron[J].Chemosphere, 2004, 54:917-925.

      中圖分類號(hào):X703

      文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      猜你喜歡
      正交試驗(yàn)
      基于正碰臺(tái)車試驗(yàn)的座椅子系統(tǒng)安全性能研究
      不透水化妝土的研制
      佛山陶瓷(2016年12期)2017-01-09 13:36:41
      多指標(biāo)正交試驗(yàn)優(yōu)化健兒膏收膏成型工藝
      葉氏消渴方降血糖最佳配伍及劑量的正交試驗(yàn)分析
      高精度細(xì)深孔的鏜孔加工工藝分析
      正交試驗(yàn)法篩選白虎定喘口服液提取工藝研究
      不同載荷形式下型鋼支架承載能力的正交優(yōu)化
      傾斜式子棉清理機(jī)工作質(zhì)量影響因素分析
      復(fù)方萬年青膠囊神經(jīng)保護(hù)作用成分的水提取工藝研究
      基于MADYMO的航空座椅約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
      科技視界(2016年18期)2016-11-03 21:44:44
      裕民县| 怀仁县| 芜湖县| 弥渡县| 乐山市| 广元市| 思南县| 邛崃市| 宣城市| 略阳县| 周口市| 东山县| 巩义市| 应城市| 柳州市| 左贡县| 乌拉特前旗| 铜川市| 体育| 清徐县| 芷江| 双城市| 平谷区| 高碑店市| 五莲县| 清涧县| 台北市| 游戏| 乐都县| 云林县| 内丘县| 根河市| 珲春市| 石狮市| 宽城| 昌吉市| 龙里县| 乌恰县| 丹寨县| 嘉峪关市| 天柱县|