微電解法是一種利用金屬腐蝕原理形成原電池來對廢水進行處理的良好工藝[1]。催化鋁內電解法是在鋁中添加惰性金屬電極材料銅,使其構成雙金屬體系,添加的銅對鋁的還原起到一定的催化作用,可有效促進內電解反應效率的提高[2,3]。
1.試驗方法
1.1試驗水質
試驗所用廢水取自邯鄲市某廢水站調節池出水(以印染廢水為主),試驗中通過濃硫酸調節印染廢水的pH值。試驗水質:COD為1200~1350 mg/L,BOD為150~200 mg/L,色度為500~700倍。
1.2試驗材料
催化鋁內電解法所用鋁片和催化材料銅片均為市售薄片,剪成細條狀備用。試驗所用藥品均為分析純。
1.3試驗裝置
催化鋁內電解反應器為推流式,采用有機玻璃制作,有效容積約10L,沿水流方向設有上、下過流擋板。裝置內裝有一定比例(鋁銅質量比為5:1,總質量為960g,)混合均勻的鋁/銅片。試驗裝置見圖1。

1.4分析方法
COD:COD測定儀測定法;BOD:CH-IA型BOD智能生物檢測儀;PH值:PHS-3C型PH計;色度:稀釋倍數法。
2.結果與討論
按圖1中的反應裝置進行試驗,反應一定時間后,取樣,靜置沉淀30min后測定出水的COD、BOD及色度。每次試驗前用1%的稀硫酸浸泡Al/Cu體系30min。
運行工況與試驗結果見表2。
2.1 Al/Cu比
工況1、2、3、4對不同Al/Cu比的處理效果進行了比較。反應結束后,純鋁的COD、色度去除率分別為11%、30%,可生化性B/C為0.21,并不能滿足后繼生化處理的要求。從結果可知,銅片的加入確實能提高反應的速度和廢水的可生化性。COD、色度的去除率Al/Cu(3:1)>Al/Cu(5:1)>Al/Cu(10:1)>純Al。廢水pH值為9.8時,鋁片加入與否以及加入量,使得處理效果相差很大。這主要是因為Al/Cu比的增大加強了體系的雙電偶腐蝕作用。在實際應用中既要滿足處
2.2停留時間
工況3、5、6、7對在不同反應時間條件下的處理效果進行了比較。隨著停留時間的延長,COD、色度的去除率及廢水的可生化性逐漸提高,但提高幅度也變慢。如果停留時間過短,會造成難降解物質被還原的不充分。對于堿性印染廢水而言,2h的反應時間明顯是不足的,至少要求在3h以上。
2.3 pH值
工況3、8、9、10、11、12對在不同pH值下的試驗效果進行了比較。本試驗的進水pH值為12.4(未調),以此為基準調節不同pH值進行試驗。隨著PH值的升高,反應速度加快。反應速度:pH=12>pH=11>pH=9.8>pH=8.5。

當pH=8.5時,陽極鋁的腐蝕速度較慢,影響到陰極獲得電子的速度,不利于難降解物質的還原。pH值超過9.5時,COD、色度的去除率高,廢水的可生化性也顯著提高。尤其在PH值為12時,裝置中產生大量的氣泡,反應劇烈。這是因為一方面陽極鋁的腐蝕速度很快;另一方面,溶液中存在AlO2-,AlO2-有很好的混凝沉淀作用。印染廢水為強堿性時,單質鋁即能取得很好的效果,對廢水的處理主要利用單質鋁的金屬腐蝕作用。
2.4反應溫度
工況3、13、14對在不同溫度條件下的試驗效果進行了比較。隨著反應溫度的升高,處理效果也明顯增加。主要是由于提高溫度降低了氧化還原反應的活化能,使活化分子數目增多,分子流動性和碰撞的增加使得分子及離子更容易配合沉淀和被還原。由于實際印染廢水水溫較高,考慮到加熱工程的復雜性,一般不作反應溫度的調整。
您所在的位置:








