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文档简介
———丙烯酸丁酯生产废水处理三维电极法目前,常见的工业处理方法有焚烧处理法、生化处理法。焚烧处理是丙烯酸丁酯废水目前最常见的处理方法,简洁、直接、有效且不受废水组成影响。缺点:首先焚烧需要消耗大量燃料气或燃油,燃料成本相对较高。本人所在装置目前采纳此法;生化处理由于丙烯酸丁酯废水盐含量高、丙烯酸对细菌具有肯定的毒性,因此需要大量清水搀兑,以满意微生物的处理要求,且生化处理工艺不稳定,处理效果一般。所以,本文针对三维电极法处理CH2CHCOOC4H9生产废水做出了如下分析。
1、试验方法与材料
(1)试验废水
CH2CHCOOC4H9生产出来的废水来自丙烯酸丁酯生产过程中的醇回收塔塔釜,废水当中的COD含量高达65g/l,使用自来水对其进行稀释之后,使用在电解试验设施中。其中,完成稀释之后的废水PH=5。
(2)试验装置
试验使用的装置为有机玻璃电解槽1.5L,在该装置当中,分别放置了阳极极板以及阴极极板、活性炭填料,共同构成了三维电极。如图1所示。
(3)试验步骤
该试验应用的为静态试验设备,先在电解槽中将阳极板以及阴极板固定好,将曝气管放入其中,取提前预备好的试验废水1L,将其加入到电解槽当中,并在阳极板和阴极板中对电极夹进行固定,调整好直流电源,使其为恒流输出的状态。在开头试验之后,定时在取样口进行取样。在电解之前,阴极电极碳纤维毡与活性炭填料,在试验浓度相同的废水中进行浸泡,使其处于吸附饱和的状态。
(4)分析方法
对于废水当中的C3H3NaO2以及对甲基苯磺酸钠成份浓度,可使用离子色谱仪实施相关的测定。使用化学需氧量速测仪对COD成份进行测定。
2、结果与争论
(1)二维与三维电机处理效果比对分析
在试验当中,针对丙烯酸丁酯废水在二维平板电极以及三维电极反应设备中,对产生的最终处理效果进行了具体的比对分析,其结果如图2所示。通过对图2的分析可知,三维电极去COD的效果要比二维平板电极去除的效果要好。在何国建等学者的相关讨论中也得出了相同的结论,三维电极去除污染物的力量比二级电极明显是由于:与二维电极进行比较,存在于三维电极反应器内部的活性炭填料,将单位槽体积的电极表面积进行了增加,使其反应速度有了明显的提升。此外,在三维电极反应器当中存在的粒子间距比较小,传质效果与二维电极进行比较,有了非常明显的改善,所以电流效率更高,去除COD的效果也更加明显。
(2)COD浓度对废水处理效果的影响
如图3所示,在恒流的条件下,COD的浓度会对三维电极电流的效率产生很大的影响。通过对图3的分析可知,COD的初始值不同,电流效率会随着详细停留的时间增加而降低,假如停留的时间相同,COD的初始浓度与平均电流效率的关系为正比,初始的浓度越高,其中的电流效率也会越高。在0-3小时的时间当中,电流的平均效率会到达最高点,其COD的实际浓度为1200mg/l、2400mg/l、9600mg/l的时候,其中的电流效率平均为50%、83%以及154%。
通过对图3、图4以及图5的分析可知,COD的初始浓度能够对电压、电流效率以及单位废水能耗等产生影响,假如电解时间相同,初始值的浓度越高,电流产生的效率就会越高,电压值便会越低。产生这一问题的主要缘由为:CH2CHCOOC4H9生成的废水当中,有机物主要为C3H3NaO2以及对甲基苯磺酸钠,污染物自身便是电解质,假如COD的初始浓度比较高,在废水当中的电解质浓度也会很高,导电性能越好,电流相等的条件下,电解槽电压也会越低。这样便使副反应的发生气率进行了降低,并削减了能耗。但是,COD的浓度假如过高,便会提升污染物与电解质中-OH等一些活性物质之间产生碰撞的几率,使利用率有所提升。
(3)极板间距对处理效果的影响
图6为三维电极极板间距对去除COD所产生的影响。假如存在的电流强度相同,那么停留的时间为5个小时,随着极板之间的间距加大,去除的效率会先增大之后减小。停留1个小时的时间,其极板之间的间距距离为3cm,去除COD的效率最抱负。消失这种状况的缘由为:极板间距距离的加大,导致了欧姆电阻的增大,在相同的电流强度下,电压逐步加大。利用电化学当中的学问可以得出,电解反应的驱动力为电解液相与粒子电极之间产生的电位差,当粒子当中的电压比分解电压大时,反应电流才会通过,并且产生的差值越大,其中的反应速率便越大,这样去除COD的效果便会越明显。假如达到肯定的电压值之后,在电压连续增大之后,主电位以及感应粒子电极电位会增加与四周电解液相之间的电位差,可以被降解的有机物会明显增加,但消失的副反应也会增加,例如产生的阳极析氧反应等,降低了去除COD的效果,并增加了能耗。
3、结束语
总之,电流强度和电解时间相同,对于生产废水的处理,使用三维电极处理的效果会更加抱负;三维电极电流效率,会受到污染浓度的影响,污染的浓度越高,其电流效率便会越高,能耗变会越低,去除COD的效果便会更加抱负。
目前,常见的工业处理方法有焚烧处理法、生化处理法。焚烧处理是丙烯酸丁酯废水目前最常见的处理方法,简洁、直接、有效且不受废水组成影响。缺点:首先焚烧需要消耗大量燃料气或燃油,燃料成本相对较高。本人所在装置目前采纳此法;生化处理由于丙烯酸丁酯废水盐含量高、丙烯酸对细菌具有肯定的毒性,因此需要大量清水搀兑,以满意微生物的处理要求,且生化处理工艺不稳定,处理效果一般。所以,本文针对三维电极法处理CH2CHCOOC4H9生产废水做出了如下分析。
1、试验方法与材料
(1)试验废水
CH2CHCOOC4H9生产出来的废水来自丙烯酸丁酯生产过程中的醇回收塔塔釜,废水当中的COD含量高达65g/l,使用自来水对其进行稀释之后,使用在电解试验设施中。其中,完成稀释之后的废水PH=5。
(2)试验装置
试验使用的装置为有机玻璃电解槽1.5L,在该装置当中,分别放置了阳极极板以及阴极极板、活性炭填料,共同构成了三维电极。如图1所示。
(3)试验步骤
该试验应用的为静态试验设备,先在电解槽中将阳极板以及阴极板固定好,将曝气管放入其中,取提前预备好的试验废水1L,将其加入到电解槽当中,并在阳极板和阴极板中对电极夹进行固定,调整好直流电源,使其为恒流输出的状态。在开头试验之后,定时在取样口进行取样。在电解之前,阴极电极碳纤维毡与活性炭填料,在试验浓度相同的废水中进行浸泡,使其处于吸附饱和的状态。
(4)分析方法
对于废水当中的C3H3NaO2以及对甲基苯磺酸钠成份浓度,可使用离子色谱仪实施相关的测定。使用化学需氧量速测仪对COD成份进行测定。
2、结果与争论
(1)二维与三维电机处理效果比对分析
在试验当中,针对丙烯酸丁酯废水在二维平板电极以及三维电极反应设备中,对产生的最终处理效果进行了具体的比对分析,其结果如图2所示。通过对图2的分析可知,三维电极去COD的效果要比二维平板电极去除的效果要好。在何国建等学者的相关讨论中也得出了相同的结论,三维电极去除污染物的力量比二级电极明显是由于:与二维电极进行比较,存在于三维电极反应器内部的活性炭填料,将单位槽体积的电极表面积进行了增加,使其反应速度有了明显的提升。此外,在三维电极反应器当中存在的粒子间距比较小,传质效果与二维电极进行比较,有了非常明显的改善,所以电流效率更高,去除COD的效果也更加明显。
(2)COD浓度对废水处理效果的影响
如图3所示,在恒流的条件下,COD的浓度会对三维电极电流的效率产生很大的影响。通过对图3的分析可知,COD的初始值不同,电流效率会随着详细停留的时间增加而降低,假如停留的时间相同,COD的初始浓度与平均电流效率的关系为正比,初始的浓度越高,其中的电流效率也会越高。在0-3小时的时间当中,电流的平均效率会到达最高点,其COD的实际浓度为1200mg/l、2400mg/l、9600mg/l的时候,其中的电流效率平均为50%、83%以及154%。
通过对图3、图4以及图5的分析可知,COD的初始浓度能够对电压、电流效率以及单位废水能耗等产生影响,假如电解时间相同,初始值的浓度越高,电流产生的效率就会越高,电压值便会越低。产生这一问题的主要缘由为:CH2CHCOOC4H9生成的废水当中,有机物主要为C3H3NaO2以及对甲基苯磺酸钠,污染物自身便是电解质,假如COD的初始浓度比较高,在废水当中的电解质浓度也会很高,导电性能越好,电流相等的条件下,电解槽电压也会越低。这样便使副反应的发生气率进行了降低,并削减了能耗。但是,COD的浓度假如过高,便会提升污染物与电解质中-OH等一些活性物质之间产生碰撞的几率,使利用率有所提升。
(3)极板间距对处理效果的影响
图6为三维电极极板间距对去除COD所产生的影响。假如存在的电流强度相同,那么停留的时间为5个小时,随着极板之间的间距加大,去除的效率会先增大之后减小。停留1个小时的时间,其极板之间的间距距离为3cm,去除COD的效率最抱负。消失这种状况的缘由为:极板间距距离的加大,导致了欧姆电阻的增大,在相同的电流强度下,电压逐步加大。利用电化学当中的学问可以得出,电解反应的驱动力为电解液相与粒子电极之间产生的电位差,当粒子当中的电压比分解电压大时,反应电流才会通过,并且产生的差值越大,其中的反应速率便越大,这样去除COD的效果便会越明显。假如达到肯定的电压值之后,在电压连续增大之后,主电位以及感应粒子电极电位会增加与四周电
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