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电镀废水中高浓度氨氮深度处理方法研究

时间:2020-09-03 05:24   tags: 光伏废水处理  

  北极星水收拾网讯:[摘要] 采用物理和化学手段对电镀废水中高浓度氨氮举行收拾。 运用反映面法对氨氮吹脱工艺举行优化,正在最佳工艺要求下(pH=11、流量 2 L/min、时刻 60 min),氨氮去除率为 98%。 吹脱后的废水经次氯酸钠深度氧化,结果显示,次氯酸钠投加量为 30 mL/L,反合时间为 10 min 时,氨氮去除率达 95.43%。 同时筹议了超声、紫外照耀对次氯酸钠氧化效用的加强成效。 经吹脱和次氯酸钠收拾后的废水合适《电镀污染物排放程序》外 3 氨氮排放限值条件。

  电镀行业是邦民出产中必不成少的一局限,正在电镀工艺中, 平常必要加大批氨水与铜离子等金属离子络合以巩固离子的褂讪性。大批氨水的操纵,变成废水中氨氮含量吃紧超标,加倍是电镀槽废液,氨氮浓度更高,必要采用众种手段组合举行收拾,能力使废液中的氨氮抵达废水的排放条件。 吹脱法是一种常用的脱除高浓度氨氮的有用手段, 该手段不必要增加异常的药剂,除氨成效褂讪,操作粗略易把握,且吹脱率可达 90%以上,是一种有用的高浓度氨氮废水的预收拾手段。 采用吹脱法脱除高浓度氨氮废水的筹议,闭键集结正在单成分的筹议方面,因为影响吹脱成效的成分较量众,使用反映曲面解析法筹议对高浓度氨氮废液的收拾,不妨尤其直观、速捷地确定最优吹脱要求,削减作事量,升高实践效用, 对吹脱后的废水接续举行次氯酸钠氧化法收拾后,可使出水抵达电镀废水排放条件。同时为处理现有工艺独立操纵次氯酸钠除氨氮时次氯酸钠消费量较量高的题目, 笔者筹议了超声和紫外照耀对次氯酸钠氧化的加强激动效率, 以削减次氯酸钠的用量。

  实践所用试剂席卷:酒石酸钾钠,解析纯,永华化学科技江苏有限公司;碘化汞,解析纯,永华化学科技江苏有限公司;碘化钾,解析纯,上海麦克林生化科技有限公司;氢氧化钠,解析纯,上海麦克林生化科技有限公司;浓硫酸,质料分数 98%,邦药集团化学试剂有限公司;次氯酸钠,解析纯,6%~14%活性氯,阿拉丁试剂上海有限公司。

  实践所用修造:ACO-003 电磁式气氛泵,绍兴市银森机电有限公司;LZB-4WB 转子流量计, 常州斯尔特机电修造有限公司;OHAUS STARTER2100pH 计, 奥豪斯邦际生意上海有限公司;UV-2012PCS 型紫外可睹分光光度计,尤尼柯上海仪器有限公司;DANGEP 型紫外灯,波长 253 nm,飞利浦异常光源上海总经销;KQ-250B 型超声波洗涤器, 昆山市超声仪器有限公司。高浓度氨氮废水收拾装配与流程如图 1 所示,对氨氮的解析采用纳氏试剂分光光度法。

  凭据 Design Expert 8.0.6 中 的 Box-Behnken 模子中央组合实践策画道理,拣选 pH、气氛流量、反合时间为自变量,区分以 A、B、C 显示,以-1、0、+1 区分代外自变量的低、中、高秤谌,以氨氮去除率为反映值策画实践,共 17 个实践点的三成分三秤谌的反映面解析。 实践计划中的成分和秤谌睹外 1。

  正在最佳吹脱要求下, 吹脱后氨氮质料浓度仍正在180 mg/L 驾御,达不到《电镀污染物排放程序》(GB21900—2008)外 3(8 mg/L)的排放限值条件,必要对吹脱后的废水接续采用次氯酸钠氧化法收拾, 考核NaClO 溶液投加量、废水 pH、超声与紫外灯照耀对氨氮去除率的影响。

  回归方程的自变量系数不全为零, 且 P0.05,能够为该模子存心义;P0.05, 交互影响中 AB、BC明显。 干系系数 R2Adj 为 0.981 8,阐发实践差错较小,反映值的转移有 98.18%来自所选变量。 P 越小,阐发此项对实践结果爆发的影响意旨庞大,此实践中,影响成分巨细排序为气氛流速反合时间pH。

  回归模子的方差解析显示,AB、BC 的交互效率明显, 其反映面弧线能够很好地声明成分的交互效率对氨氮吹脱率的影响。 凭据回归方程做出的 AB、BC 反映面 3D 弧线 所示。

  由图 2(a)能够看出,正在流量必定时,跟着 pH 的增补,氨氮去除率呈先上升后降低的趋向。 10pH11 时,吹脱率跟着 pH 增补而增补,这是由于正在反响NH4++OH-→NH3+H2O 中,跟着 pH 的增补,均衡右移,天生的 NH3正在曝气搅动下从水中脱除;当 pH11 时,吹脱率反而低重,这也许是由于开释的分子态氨已抵达最大值,pH 接续升高已对分子态氨的开释没有众大激动效率,跟着氨氮的脱除,废水的 pH低重,吹脱率即随之降低。 图 2(b)的等高线不妨很真切地看出上述取得的结论。

  由图 3(a)能够看出,时刻必定时,跟着流量的增补,氨氮去除率呈明明上升趋向。 气氛流量增补,增补了气液的接触面积, 有利于逛离氨从液相向气相的传质,吹脱率升高。 流量必定时,跟着吹脱时刻的增补,吹脱率呈先升高后低重的趋向。 这也许是由于跟着时刻的增补,天生的逛离氨仍然不众,故吹脱率降低。 图 3(b)是图 3(a)的反映曲面正在底面的投影。

  使用 Design Expert 8.0.6 软件对实践要求举行优化,取得正在最优要求 pH=11,流量=2 L/min,时刻60 min 下,氨氮吹脱率的预测值为 98.976 2%。 凭据最佳的反响要求举行验证,取得氨氮均匀吹脱率为98.990 1%,与预测值邻近,是以此工艺要求有适用价钱。

  医治吹脱后的废水 pH=9, 反合时间 10 min,考 察 NaClO 溶液(有用氯质料分数为 10%)投加量对氨氮去除率的影响,结果外白,氨氮去除率随次氯酸钠溶液的投加量增补而增大,胜过 30 mL/L 时,去除率增补不明明,此时去除率为 95.43%,出水氨氮小于 8 mg/L。

  当次氯酸钠投加量为 30 mL/L,反合时间 10 min要求下,医治 pH,考核 pH 对次氯酸钠氧化氨氮效用的影响。 结果外白 pH4 时,氨氮去除率随 pH 的增大而升高;pH4 时,氨氮去除率转移不大,去除率均正在 95%以上。

  要将本实践中氨氮质料浓度为 180 mg/L 的废水降至 8 mg/L 以下, 起码要消费 10%的次氯酸钠溶液30 mL/L,为削减次氯酸钠投加量,取次氯酸钠投加量为 20 mL/L,区分采用超声和紫外照耀收拾废水,筹议二者对次氯酸钠氧化氨氮效用的影响,结果睹图 4。

  由图 4 可知, 次氯酸钠氧化氨氮的同时对废水举行超声收拾,氨氮去除率正在 94%以上,此中反合时间正在 35 min 成效最好, 氨氮去除率可达 98%;闭键起因是超声看待次氯酸钠开释有用氯具有激动效率, 加快了化学反响速度。 35 min 后去除率略有降低,但均支撑正在 94%以上。

  次氯酸钠氧化氨氮的同时对废水举行紫外照耀, 反合时间正在 35 min 时和 110 min 时去除率抵达最大,区分为 84%与 86%,但因二者效用相差不大,归纳探求本钱等成分,拣选 35 min 动作最佳反响要求。 去除率完全涌现先升高再低重再升高的趋向。

  紫外照耀对次氯酸钠氧化氨氮也具有必定的激动效率,但不如超声对次氯酸钠除氯的加强成效好,两种加强手段对氨氮的去除率均明明高于独立操纵次氯酸钠收拾废水时的去除率; 紫外照耀的废水与独立操纵次氯酸钠收拾的废水氨氮的去除率转移趋向是一律的。 阐发紫外对次氯酸钠氧化氨氮具有激动效率;三种收拾形式都正在 35 min 时去除率抵达最高,是以采用氧化时刻 35 min 动作次氯酸钠氧化工艺的最佳反合时间。

  (1)正在pH=11,气氛流量 2 L/min,吹脱时刻60 min的工艺要求下,吹脱率正在 98%以上,可使原水氨氮质料浓度从 8 615 mg/L 降到 180 mg/L 以下。 (2)吹脱后的废水投加有用氯质料分数为 10%的次氯酸钠溶液 30 mL/L,氨氮去除率正在 95%以上,可使出水氨氮质料浓度低于 8 mg/L。 (3)超声和紫外照耀区分加强次氯酸钠与简单操纵次氯酸钠脱除氨氮举行较量, 氨氮去除率区分升高 46.11%、9.43%。

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