腈纶生产废水由于其水质复杂,目前还未有合适的处理工艺。近年来,针对该废水的物化处理研究有很多,主要包括气浮、电解、Fenton 氧化、臭氧及光催化氧化等及其组合工艺。铁碳微电解作为其代表技术,具备易操作、设备简单、成本低廉及无二次污染的特点,易于工程实践应用而备受学术界青睐。
崔晓宇等 采用传统铁碳微电解法对湿法腈纶废水进行了研究,在原水pH 为4. 5 条件下,废铁屑及活性炭投加量均为35 g·L - 1 ,反应时间为90 min 时,微电解与活性炭吸附协同作用(活性炭没有预先用原水吸附饱和)下对其去除率为36% ,而预先测定的单独活性炭吸附效果为19% ,BOD5 / COD 由0. 39 提高至0. 56。程爱华等 采用同样的方法对该废水目标污染物N-N-二甲基甲酰胺( N, N-Dimethylformamide,DMF)和N-N-二甲基乙酰胺(N,N-Dimethylacetamide,DMAC)进行处理效果考察,并经紫外光谱扫描发现微电解主要破坏—H、—CH3 和C=O,将大分子有机物分解为小分子易降解有机物。二者均未用正交法进行实验优化。
传统铁碳微电解以废铁屑为材料,具有以废治废的意义。海绵铁是一种成分与铁屑相似、铁(Fe0 )含量很高的多孔物质,具有比表面积大、比表面能高、溶铁速度快及电化学富集、氧化还原、物理吸附性能强等特点,所以将海绵铁应用至该技术中具有重要意义。张冰采用海绵铁型铁碳微电解法,在考虑经济成本的前提下控制反应的进水pH,在此条件下通过正交实验优化反应条件,得出在海绵铁投加量为90g·L - 1 ,进水pH 为5,铁碳体积比为0. 5,反应时间为30 min 时,连续周期测定下,*低去除率为10% ,*高为25% ,*终平均去除率为18% 。
响应面分析法是一种优化工艺设计的方法,可以用于分析各因素及两两交互作用对工艺实验指标的影响。该方法省时高效,克服了传统方法(如正交优化实验)只能给出*佳因素组合,而无法找出区域响应*优值的缺点,在国内外均有大量报道。本文以海绵铁替代传统铁屑,借助Design Expert 8. 0 软件构建响应面模型,考察海绵铁型铁碳微电解预处理腈纶废水的工艺条件。 |
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