¿Cuál es la forma más eficaz de reducir la DQO en las aguas residuales de empresas químicas, alimentarias, de impresión y teñido?
Investigación experimental sobre el tratamiento de aguas residuales de tintes mediante el proceso de microelectrólisis-oxidación catalítica-SBR
¿Investigación experimental sobre el proceso de electrólisis-oxidación catalítica-SBR? ¿Se utiliza para tratar aguas residuales de impresión y teñido?
Li Chuan (Facultad de Recursos Forestales y Medio Ambiente, Universidad Forestal de Nanjing, Nanjing 210037)?
Xia Jie (Departamento de Ingeniería, Lawton, Oklahoma, EE. UU.)
Realizó un estudio experimental sobre el método de microelectrólisis-oxidación catalítica-SBR para tratar aguas residuales de tintes. Los resultados experimentales se obtienen a través de discusiones sobre las condiciones óptimas del sistema. El proceso de microelectrólisis-oxidación catalítica-SBR se utiliza para tratar aguas residuales de tintes. ¿Qué es el CODCr? Y las tasas de croma y eliminación de croma están por encima de 90. ¿Cuál es la CODCr del efluente? El valor es inferior a 200 mg/L, la cromaticidad es inferior a 100 y cumple con los estándares nacionales de emisión secundaria (pH6~9, la cromaticidad es 100, CODCr? 200).
Microelectrólisis; oxidación catalítica de aguas residuales de tintes SBR; cromaticidad CODcr
Se estudió el proceso de electrólisis-oxidación catalítica-SBR para el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido.
Se analizan los efectos del tratamiento en condiciones óptimas y se discuten los resultados. En comparación con el proceso
electrólisis-oxidación catalítica-SBR, las investigaciones muestran que la tasa de eliminación de ambos es aproximadamente 90
¿Color y CODCr? . Después del tratamiento, CODCr es inferior a 200 mg/L. Menos de 100
En términos de croma, el efluente cumple con las normas nacionales de vertido secundario. ?
Palabras clave ¿Electrólisis, oxidación catalítica, impresión y teñido de aguas residuales de color?
1 Introducción
El tinte se utiliza ampliamente en fábricas textiles, fábricas de impresión y teñido y fábricas de papel. Actualmente, existen más de 30.000 tintes en el mercado en todo el mundo, y cada año se vierten al medio ambiente más de 600.000 toneladas de tintes. . Los tintes sintéticos se han convertido en importantes contaminantes ambientales debido a sus estructuras complejas, amplia variedad, alta estabilidad química y baja biodegradabilidad, y la mayoría de ellos tienen efectos triples. . En la actualidad, los métodos comúnmente utilizados en el país y en el extranjero incluyen métodos físicos y químicos y métodos biológicos. En mi país, el método tradicional de tratamiento biológico de dos etapas se utiliza generalmente para tratar las aguas residuales de tintes químicos. Aunque la calidad del efluente ha mejorado después del tratamiento secundario, el efecto de eliminación del color y la materia orgánica refractaria es muy pobre. En los países desarrollados, a menudo se utilizan métodos de tratamiento de tres etapas para tratar las aguas residuales de tintes químicos, es decir, el tratamiento de adsorción con carbón activado se realiza después del tratamiento biológico convencional. Aunque el tratamiento terciario puede eliminar eficazmente la materia orgánica y el color de las aguas residuales de tintes químicos, el costo del tratamiento es muy elevado y difícil de utilizar ampliamente en China. Este experimento explora este tema, con la esperanza de encontrar un método adecuado para tratar las aguas residuales de tintes en mi país.
2 Métodos y equipos de prueba
2.1 Diseño experimental
Este experimento utiliza microelectrólisis, oxidación catalítica y tratamiento biológico en serie para tratar aguas residuales de tintes químicos. ?
¿La microelectrólisis utiliza Fe C como batería principal para tratar aguas residuales [4]? La oxidación catalítica logra el propósito del tratamiento mediante una reacción química con oxidantes específicos bajo la acción de un método SBR, es decir, el método de lodos activados por lotes secuenciales, también conocido como método de lodos activados intermitentes anaeróbicos, es un proceso de tratamiento de aguas residuales mediante alternancia aeróbica y; ¿Procesos anóxicos[5]? . ?
2.2 ¿Cuál es la calidad y características de las aguas residuales?
Todas las aguas residuales experimentales se tomaron de una planta química en Zhenjiang. Esta fábrica produce principalmente tintes e intermedios. Los principales productos incluyen o-aminofenol metil éter, 2-amino, 4-nitrotolueno, ácido m-nitrobenzoico, 2-nitro, 4-metilanilina, p-nitroanilina y otros productos. La fábrica vierte una gran cantidad de aguas residuales durante el proceso de producción, ¿CODCr? ¿El valor es 5600 mg/L, DBO? 5 es 358 mg/L, el color es aproximadamente 800 y el pH es 2~3. ¿Demanda bioquímica de oxígeno de las aguas residuales? 5/CODCr? El valor es 0,064, lo que indica una mala biodegradabilidad. ?
2.3 Flujo del proceso
Las aguas residuales de esta planta ingresan a la etapa bioquímica después de un tratamiento físico y químico de dos etapas. El flujo del proceso principal se muestra en la Figura 1.
?
Figura 1 Proceso de microelectrólisis-oxidación catalítica-SBR para el tratamiento de aguas residuales de tintes
El tanque de pretratamiento de este proceso elimina principalmente alquitrán y algunos sólidos suspendidos el tanque de homogeneización se ajusta para líquido; control de nivel; agregue cal al tanque de reacción de neutralización para neutralizar y ajustar el valor del pH; la piscina intermedia actúa como un amortiguador.
3 Proceso de tratamiento de aguas residuales
3.1 Microelectrólisis
Tiempo de residencia, valor de pH, relación hierro-carbono, color inicial del agua residual del tinte, carbón activado y se estudiaron en detalle otros factores que influyen en los resultados de las pruebas. Se descubrió que reducir el valor del pH, extender el tiempo de residencia, una relación adecuada de hierro a carbono y una superficie de carbón activado activado son beneficiosos para mejorar aún más la tasa de decoloración. Por lo tanto, se seleccionó una combinación óptima de condiciones (tiempo de retención de 20 minutos, valor de pH de 1, relación hierro-carbono de 7, carbón activado) para repetir el experimento y observar la situación de eliminación de croma, como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 ¿Resultados experimentales completos?
Número de acuarelas entrantes (veces) acuarelas salientes (veces) tasa de decoloración/
18005593
28004095
38005094< / p>
48004594
58005094
¿El promedio es 8004894?
Los resultados de la Tabla 1 muestran que el experimento integral es efectivo y repetible. La microelectrólisis tiene una buena tasa de eliminación de croma, pero la tasa de eliminación de DQO no es la ideal. No importa cómo cambien las condiciones, la tasa de eliminación de DQO es generalmente de 30 a 40, ¿DBO? 5/CODcr=358/3650=0.10, la biodegradabilidad es pobre y aún no puede ingresar directamente a la etapa de tratamiento biológico, y la DQO debe eliminarse física y químicamente. ?
3.2 ¿Oxidación catalítica?
Oxidación catalítica significa que las sustancias inorgánicas y orgánicas disueltas en las aguas residuales se oxidan mediante oxidantes específicos bajo la acción de un catalizador en sustancias ligeramente tóxicas y no tóxicas o en formas que se separan fácilmente del agua, formando así una sustancia química. reacción que logra el propósito de la gobernanza. ¿El agente oxidante utilizado en este experimento fue ClO? 2. El catalizador es óxido de níquel. ?
Para explorar las condiciones experimentales óptimas para la oxidación catalítica, se utilizó CODCr del efluente. Como indicador, presione l? 9(3?4) tabla ortogonal para prueba ortogonal, lista 2 [6]? .
Tabla 2 ¿Factores de nivel ortogonal?
¿Nivel ClO? 2 Dosis (A) Valor de pH (B) Volumen de aireación (c) Tiempo de reacción (d)
k? 10.170,2 litros/h1h
k? 20.540,4 litros/hora
k? 3110,6 litros/hora
Realice el experimento de acuerdo con las condiciones de la tabla ortogonal y realice un análisis de rango de los resultados. Se encontró que el pH era el principal factor influyente, seguido del ClO? 2. El volumen de reaireación y el tiempo de reacción tienen poco efecto. ?
Según el experimento, el valor del pH es 1, ¿ClO? 2. ¿Cuál es la dosis? 0,5, la velocidad de ventilación es 0,6 l/h, el tiempo de reacción es 65438 ± 0 h y el experimento se repite 5 veces. Los resultados se muestran en la Tabla 3. ?
¿Tabla 3 resultados experimentales repetibles?
Promedio de 12345
¿CODCr? /mg L-1?858877864881874871
Aguas residuales tratadas CDOCr? ¿Es 871 mg/L, la tasa de eliminación es 76, DBO? 5/CODCr? =0,41, la biodegradabilidad de las aguas residuales mejora significativamente y se pueden utilizar medios bioquímicos para el tratamiento final. ¿Método 3.3SBR?
Las aguas residuales después del tratamiento físico y químico se mezclan en el tanque de recolección, se homogeneizan y se elevan al tanque de reacción SBR mediante una bomba. El tanque de reacción SBR es la estructura principal del tratamiento de aguas residuales. ?
Según la tabla ortogonal l? 9(3?4) Establece cuatro factores y tres niveles. Ahora establezcamos los tres niveles de pH, temperatura, aireación y circulación K? 1. ¿K? 2.K? 3, Lista 4.
Tabla 4 ¿Factores de nivel ortogonal?
PH horizontal (A) Temperatura (b) Aireación (c) Ciclo (d)
k? 14.018℃0.02L/min 8 horas
k? 25.019℃0.03L/min
k? 36.020℃0.04L/min 12h
A través de experimentos ortogonales, se descubrió que la temperatura es un factor importante que afecta el efecto del tratamiento del proceso SBR, seguido del valor del pH, la cantidad de aireación y el ciclo [5]. . ¿Elija pH 5, temperatura 20 ℃, CODCr? ¿Carga 4,05 kg/m? Cuando el volumen de ventilación es de 0,03 litros/minuto durante 3 días, el tiempo de reacción es de 65438 ± 02 horas y el experimento se repite 5 veces, como se muestra en la Tabla 5.
¿Tabla 5 resultados experimentales repetibles?
¿Cuántas veces has entrado al agua, CODCr? ¿CODCr CODCr efluente? Tasa de eliminación/
187213485
286016581
388218379
487415682
586714483
El promedio es 87115682.
Como se puede observar en la Tabla 5, ¿el agua residual tratada por el método SBR es CODCr? Es 156 mg/L y la tasa de eliminación es 82.
4 Conclusiones
(1) La tecnología de microelectrólisis puede eliminar eficazmente el color de las aguas residuales de tinte (la tasa de eliminación alcanza más de 94). Reducir el valor del pH, extender el tiempo de residencia, la proporción adecuada de hierro a carbono y la superficie del carbón activado conducen a mejorar aún más la tasa de decoloración, pero la selección de las condiciones debe basarse en la realidad de la ingeniería. ?
(2) ¿Puede la oxidación catalítica reducir significativamente el CODCr? La tasa de eliminación es 76, lo que mejora la biodegradabilidad de las aguas residuales y es beneficioso para reacciones bioquímicas posteriores. El valor del PH, la dosis, el volumen de aireación y el tiempo de reacción son factores que afectan el efecto del tratamiento y su importancia disminuye en orden. ?
(3) ¿Es el proceso SBR simple y factible y puede eliminar eficazmente el CODCr? , para que las aguas residuales alcancen el estándar secundario nacional de descarga. La temperatura es un factor importante que afecta el efecto del tratamiento del proceso SBR, seguida del valor del pH, el volumen de aireación y el ciclo. ?
(4) Utilizando el proceso de microelectrólisis-oxidación catalítica-SBR para tratar aguas residuales de tintes, ¿qué es el CODCr? Y las tasas de croma y eliminación de croma están por encima de 90. ¿Cuál es la CODCr del efluente? El valor es inferior a 200 mg/L, la cromaticidad es inferior a 100 y cumple con las normas nacionales de emisiones secundarias.