『壹』 超聲波清洗廢水是什麼類型的廢水要用什麼破乳劑來處理
它是清洗廢水,也是
乳化液
廢水,也是
水包油
廢水。所要用的
破乳劑
也是要能處理乳化液廢水,Acase破乳劑就是這種類型的,還能根據你的需求和廢水的情況來調整配方。
『貳』 用超聲波預處理焦化廢水,過程中暴氣,氬氣有用過的嗎,有沒有合適的條件
最好你自己看PDF,哪有清楚
超聲波技術及其在水處理中的應用
龔安華羅亞田李端林
(武漢理工大學資源與環境工程學院,武漢,430070)
摘 要
本文綜合了近幾年的國外文獻,討論了超聲波處理廢水的機理、影響因素及應用領域,提出了
超聲波在廢水處理領域存在的一些問題。
關鍵詞:超聲波氣穴自由基水處理應用
1 前言
由於生物處理對有些物質不能適用,這一傳統
的水處理方法已經難以滿足人們對於環境質量的嚴
格要求。於是一些新的水處理方法逐漸興起,這些
方法有些是徹底地處理廢水,有些是降低廢水的毒
性以便進一步地生物處理。氣穴技術就是其中之
一,它能夠用來有效地破壞或者改變復雜化合物及
難以生物降解材料的結構。
超聲波由於能產生氣穴,從而能氧化分解傳統方
法所不能處理的廢水。這一特性使其在廢水處理領域
有著廣泛的應用前景。一般來說,產生氣穴的方式有
四種:超聲波、水力、粒子及光子。其中,利用超聲波產
生氣穴和基於這一原理的聲化學反應器引起了人們的
廣泛興趣。自上個世紀60 年代聲化學發展以來,用超
聲波能量處理工業和生活污水得到了大量地應用。而
事實上,由於人們對降低有毒污染物的需求越來越來
高,超聲波在水處理領域得到了不斷地發展。許多研
究人員在實驗室里利用超聲波反應器完成了對用傳統
的方法難以處理的物質[1] 。
2 超聲波反應機理及影響因素
211 超聲波反應機理
表1 不同化合物的降解[2 ]
反應物超聲波化條件主要中間產物主要機理
苯酚20 、487kHz 、30W、空氣、01 5mm 對苯二酚、萘酚、苯醌等自由基
22氯苯20kHz 、50W、空氣、01 05mm 萘酚、32氯萘酚、氯化物自由基
32氯苯酚20kHz 、50W、空氣、01 05mm 氯化對苯二酚、32氯萘酚、42氯萘酚自由基
42氯苯酚20kHz 、50W、空氣、01 05mm 對苯二酚、氯化物自由基
2 ,42二氯苯酚氬氣22氯苯酚、42氯苯酚、2 ,4 二氯苯酚自由基
硝基苯酚011mm 亞硝酸鹽、硝酸鹽、蟻酸等自由基和熱解
氯苯20 、487kHz 、30W、空氣、氬氣,氧氣、01 5mm 42氯苯、對苯二酚、乙炔自由基和熱解
四氯化碳20 、500kHz、30W、空氣、01 035mm 四氯乙烯、六氯甲烷熱解
氯仿200kHz 、空氣、氬氣熱解
超聲波是指頻率在2000Hz 以上的聲波,它具
有聲波的普遍特性。但是由於其頻率高於一般聲
波,因而就有一些特殊的性能。雖然超聲波化學轉
化的有關機理還不是很清楚,研究人員[2 ] 提出了以
下幾種反應機理:熱分解、羥基自由基氧化、等離子
化學和超臨界氧化。熱分解發生在氣穴內部,主要
表現在當溶劑或待分解物滲透進入氣泡後被分解。
事實上,往往在氣泡里的能量不足以打斷化學鍵,而
在水溶液中,主要的熱分解反應是對水的分解。這
一熱解反應導致了在氣泡中產生了活性相對較高的
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自由基,這些自由基會在氣泡里或者氣泡周圍重新
結合。否則,在這些自由基進入溶液以後可能與一
些大分子接觸從而氧化它們。羥基自由基氧化與熱
解之間的比率取決於溶質的位置,要看是在氣泡里
或者是界面層,還是在溶液里。但是,歸根到底取決
於物質的物理化學性質。表1[2 ] 是一些物質的情況
反映。
當然,仍然有一些參數還不是很清楚。研究人
員[2 ] 提出決定化合物進入氣泡的性質不是其蒸汽壓
而是其疏水性。因此,親水的化合物如苯酚和氯酚
可能會在溶液中或者界面處受到羥基的攻擊。其它
的一些疏水性化合物如四氯化碳、苯和氯苯可能主
要是在氣泡中熱解。但是,其它的情況也有可能影
響降解的位置,也有些情況是一些機理的互相競爭。
總之,疏水性化合物和揮發性化合物易於被超聲波
降解,而不揮發和親水性化合物超聲波是難以降解
的。
另一種反應的機理是等離子化學。這與超聲波
發光與光致發光之間的關系和光化學與聲化學之間
的關系相似。這種等離子的效應是由於對超聲波能
量的吸收,從而在氣泡中形成為等離子體。
以上提到的假設可以歸結為超臨界水的聲化學
反應。事實上許多的研究人員都發現[ 2 ] ,在氣泡和
溶液的界面層存在著超過臨界條件的高溫高壓
(647 K、2211MPa) ,這使得媒介有流體的物理性質。
這些條件可通過改變溶質的溶解度和分散度來改善
反應。但是,超臨界水的界面自由基只有幾毫秒的
壽命和幾毫米的范圍。
212 反應的影響因素
超聲波反應中,分解化合物的性質是決定反應
進程的主要因素。而其它反應條件對反應進程也有
不同程度的影響,其主要體現在對反應常數的影響。
研究人員[3 ] 在分解芳香族化合物時發現底物的起始
濃度和超聲波的能量強度對反應速率有著不同程度
的影響。隨著底物濃度的增加反應速率降低。這是
因為由於濃度的升高,導致比熱容的降低,而比熱容
降低導致了降解速率的降低。而當底物主要是在氣
泡中分解時,降解速率取決於氣泡的數量。而隨著
超聲波密度的增加,氣泡的數量也會增加,從而提高
了反應的速率。
在反應體系中加入媒介氣體對反應的進程也有
不同程度的影響。研究人員[2 ] 在用超聲波分解二硫
化碳時發現,在不同的氣體媒介中,其反應的速率為
He > 空氣> N2O > Ar 。其在He 的反應體系中
的速率是在Ar 中的3 倍。氣體的影響因素主要是
體現在對聲化氣泡間撞擊上。氣體的許多性質都可
以影響聲化反應,如比熱容、熱導率和溶解性。比熱
容影響反應的效果表現在高比熱容的單原子比低熱
容的多原子能產生更高的溫度和壓力。而低熱導率
的氣體降低了氣體撞擊熱能的傳遞,從而降低了撞
擊的溫度。氣體的溶解度也是一個影響的因素。氣
體的溶解度越大,它就越可能擴散到氣穴中。這些
溶解的氣體為氣穴的形成提供核心。
當然還有一些其它的因素如時間、水中干擾物
質、催化劑( TiO2 ) [ 2 、4 ] 等。許多研究表明,無論哪種
因素的影響,超聲波反應器的經濟性不能忽視。
3 超聲波在水處理中的應用
超聲波由於其獨特的特性,有著廣泛的應用范
圍。但一般說來,單一的超聲波處理並不能達到滿
意的處理效果。目前的研究主要集中在超聲波與其
它處理方法的聯合處理廢水。
311 強化生物處理
利用超聲波技術可以改善污泥的固2液界面、加
強氣體的傳質和營養物傳遞,從而強化生物處理。
O1 Schlafer[5 ] 研究人員利用低功率超聲波處理釀酒
工業廢水,生物反應器獲得了較好的處理效果。在
實驗中,超聲波功率為013W/ L 、頻率25kHz。經過
超聲波處理後的生物絮體濃度由0112g/ L 增加為
014g/ L ,處理效率提高了50 %。
寧平等[6 ] 利用超聲波輻射2活性污泥聯合處理
焦化廢水,研究表明,當選擇空氣作為曝氣氣體,向
廢水中曝氣而不用超聲波時,廢水中CODCr 降解率
僅為45 %;在聲能強度為11914kW/ m2 條件下,用
超聲波時其降解率可達65 %; 當把超聲波輻射2活
性污泥聯合處理焦化廢水時,CODCr 的降解率提高
到81 %。同時發現經超聲波預處理後的廢水中無
亞硝酸氮,而且加活性污泥後,其耗氧速率有明顯的
降低,說明經超聲波處理後的焦化廢水對生物無毒
性。
第1 期 超聲波技術及其在水處理中的應用49
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312 處理造紙黑液
造紙黑液是由木質素與腐殖酸物質構成的色度
極暗、顏色很深的廢液,對其進行處理一直是工業水
處理的難題之一。沈壯志[7 ] 等採用PFS/ H2 O2 與超
聲波聯合處理,通過對比發現,聯合超聲波處理後
CODCr的去除率提高了13 %左右、PFS 節約14 %、
H2O2節約50 —80 %。周珊[ 8 ] 等利用超聲波技術與
組合高級氧化技術對造紙黑液進行處理。研究發現
在超聲波輻照下,可以將造紙廢液中大分子有機污
染物部分分解為小分子有機物。在溫度30 ℃、p H
為6 條件下,單獨超聲波輻照4h ,CODCr 去除率為
1715 %、TOC 去除率為1317 %。但在US2H2 O2
2
FeSO4 工藝下輻照4h ,由於活性自由基的產生,使廢
液CODCr 去除率高達4719 %、TOC 去除率高達
4518 %。
313 超聲波2物理能場分解有機物
在水處理中物理能場的應用比較廣泛,將超聲
波和其它物理能場(光場、電場、磁場) 相聯合是水處
理中的研究方向之一。E1Naff rechoux[9 ] 等將超聲
波與紫外光聯合處理生活污水分解有機物,研究認
為,在分解有機物過程中存在三種作用: 紫外光分
解、超聲波形成羥基自由基氧化分解、紫外光分解空
氣產生臭氧氧化分解。付榮英[10 ] 等利用超聲波和
紫外光協同作用氧化降解鄰氯苯酚,研究表明,紫外
光和H2O2 體系對鄰氯苯酚的降解率僅為43 %。而
聯合超聲波後,降解率可達83 %。這說明超聲波與
紫外光產生了協同作用。
超聲波與電場聯合是一種新型的水處理技術。
劉靜[ 11 ] 等利用超聲波和電場處理印染廢水,在初始
濃度為370mg/ L 、p H = 2 、電壓為5V 的最佳條件下
作用60min ,印染廢水的脫色率可達9616 %。研究
發現單獨超聲波對印染廢水的降解能力較弱,而超
聲波2電場協同作用下的脫色率遠大於單一電場作
用。
4 結論
超聲波在水處理領域的應用雖然已經得到了人
們廣泛地認識,但是有許多問題仍然有待解決。
411 超聲波反應的條件控制比較困難。不同的底
物由於其不同物理化學性質,其最佳的分解條件是
不同的,尤其是考慮其經濟性時。分解不同的底物
時,為使其達到最佳的分解效果,必須對超聲波的強
度、分解時間、催化劑等條件進行試驗。
412 到目前為止,超聲波技術還沒有大規模運用到
實踐中,許多的應用都是在實驗室里完成。這些試
驗都是針對某一類底物,模擬該物質的溶液進行處
理。超聲波有待進一步在實踐中的考驗。
413 超聲波大規模應用的問題主要在設備上,研製
出能夠連續處理廢水、低能耗、大容量的超聲波反應
器是關鍵所在。
參考文獻
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『叄』 超聲波清洗液的污水如何處理
清洗液的殘液如何處理,是看清洗液本身,以及被處理的污質
比如說:有的清洗液本身是可以直接排放的,但是殘液中殘留的污質卻不容許排放,就需要進行環保處理後再排放
『肆』 超聲波清洗設備是否會污染環境
超聲波清洗設備的工作一種物理作用,自身是不會對環境造成污染的,但是在清洗的時候,能夠更好的到達清洗效果,會在清洗液加入各種加強清洗效果的化學物品,如果清洗完成後,不妥善處理這些清洗液,則有可能會對環境造成一定的污染。
『伍』 超聲波廢水處理技術屬於物理方法嗎
屬於物理方法,震盪粉碎大顆粒。
『陸』 超聲波處理水完整PPT
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概述 二十世紀九十年代進行超聲空化降解水中的有害有機物的研究時,研究證明,超聲降解水中有機物效果顯著,從而引起很多學者的興趣。超聲作用於化學反應,主要來自超聲空化現象,空化泡崩潰產生局部高溫、高壓和強烈的沖擊波及射流,為在一般條件下難以實現或不可能實現的化學反應提供了一種新的非常特殊的物理化學環境。超聲作用於水處理,是近年來聲化學領域研究的新發展。
二、處理機理
(一)功率超聲機理
(二)超聲化學機理 (一)功率超聲機理 當一定強度的超聲波在媒質中傳播時,會產生力學、熱學、光學、電學和化學等一系列效應。這些效應可歸納為下列三種基本作用: 1、機械作用 2、空化作用 3、熱作用 1、機械作用 超聲波是機械能量的傳播形式,與波動過程有關,會產生線性效變的振動作用。超聲波在液體中傳播時,其同質點位移振幅雖然很小,但超聲引起的質點加速度卻非常大。若20KHz、1W/m2的超聲波在水中傳播,則其產生的聲壓幅值為173Kpa,這意味著聲壓幅值每秒種內要在正負173Kpa之間變化2萬次,最大質點的加速度達144萬米每二次方秒,大約為重力加速度的1500倍,這樣激烈而快速變化的機械運動就是功率超聲的機械振動效應。 2、空化作用 超聲波在液體媒質中傳播時,當聲強達到一定的強度,液體中聲場作用區域形成局部的暫時負壓,使液體中的微氣泡生長、澎脹至突然破裂,導致氣泡周圍的液體中產生強烈的激波,形成局部點的高溫高壓,空化泡崩潰時,在空化泡周圍極小空間內產生5000K的瞬態高溫和約50Mpa的高壓,且溫度冷卻率達109K/s,並伴有強烈沖擊波和時速達400Km的射流,就是超聲空化效應。 氣蝕 當葉輪進口低壓區的壓力PK小於或等於飽和蒸汽壓Pva時,水就大量汽化,同時,原先溶解在水裡的氣體也自動逸出,出現「冷沸」現象,形成的氣泡中充滿蒸汽和逸出的氣體。氣泡隨水流帶入葉輪中壓力升高的區域時,氣泡突然被四周水壓壓破,水流因慣性以高速沖向氣泡中心,在氣泡閉合區內產生強烈的局部水錘現象,其瞬間的局部壓力,可以達到幾十兆帕,此時,可以聽到氣泡沖破時炸裂的雜訊,這種現象稱為氣穴現象。由這種現象得出的效應稱為氣蝕。 3、熱作用 超聲波在媒質中傳播,其振動能量不斷被媒質吸收轉變為熱能而使自身溫度升高。聲能不間斷的吸收可引起媒質中的整體加熱,邊界外的局部加熱和空化形成激波時,波前處的局部加熱等,這就是功率超聲的熱作用。 (二)超聲化學機理 1、超聲催化 2、超聲降解 1、超聲催化 超聲催化反應是一個新興的研究領域。目前,有關反應模型、機理的研究尚很模糊,但眾多的科研成果確認了催化反應的顯著效果。其主要作用:一是高溫高壓條件有利於反應物裂解成自由基和二階炭,形成更為活潑的物種。二是沖擊波和微射流對固體表面有吸解和清洗作用。三是沖擊波可破壞反應物結構,分散反應物系。四是超聲空化導致金屬品格的變形和內部應變區的形成,從而提高金屬化學反應活性。超聲條件下的反應速率比沒有超聲時增加了100000倍,且反應時間大大縮短。 2、超聲降解 超聲處理可以降解大分子,尤其是處理高分子量聚合物時,降解效果更為顯著。超聲降解源於超聲的機械效應、空化效應和熱效應。
三、相關工藝技術介紹 1、固液分離是超聲處理的前提 2、過濾是污水處理中的必要條件 3、超聲污水處理中水處理劑的作用 4、紫外線與超聲波聯天 1、固液分離是超聲處理的前提 污水一般伴有懸浮污物或雜質,因此必須有收集裝置,這種裝置可以是污水池或污水槽,其中的大體積雜物和污物應與污水分離,當一些細小體積的懸浮物則可添加聚丙烯醯胺絮凝劑或無機絮凝劑。 陰、陽非離子型聚丙烯醯胺絮凝劑是一種水溶性的高分子聚合物或電解質。它能通過吸附污水中懸浮的固位粒子,使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚成大的絮凝物,從而加速懸浮液中粒子的沉降,有非常明顯的加快溶液澄清,促進過濾等效果。若同時使用無機絮凝劑,則可顯示出更大的效果。絮凝劑的添加量一般為0.011g/m3,在冷水中也能完全溶解。其主要作用是澄清凈化作用、沉降促進作用、過濾促進作用、增稠(濃)作用,是廢水、廢液處理中的常用品。 2、過濾是污水處理中的必要條件 過濾的目的是將污水中含有小於等於20mg/L濃度的懸浮顆粒物、膠質顆粒物加以濾除。這里的過濾無須活性炭類精密昂貴的裝置,普通機械過濾器完全
『柒』 超聲波清洗廢水如何處理
超聲波清洗廢水處理設備技術方案
採用物化氣浮和催化氧化工藝+生物膜處理+加葯沉澱+機械過濾或膜處理的裝置系統,並設置了調節池、催化氧化、缺氧段和好氧段(好氧段部分出水迴流至缺氧段),以更好地去除污水中的COD、BOD、SS、氨氮,最後再經過自動加葯沉澱和過濾系統的工藝,以去除污水中的不可降解殘留物,確保出水達標。該工藝操作簡單,處理效果好,運行穩定,已取得多次成功的經驗,是一種目前較為成熟的適用於石化行業和機械加工等污水處理的工藝。可達到國家污水綜合排放一級標准。
超聲波清洗廢水處理設備技術方案
一種生物技術與物化技術相結合的高效廢水處理設備。其技術核心起源是利用復合生化技術和催化氧化技術相結合。這種工藝不僅有效地達到了去除高濃度COD、氨氮、除鹽廢水的目的,而且具有污水二級處理傳統工藝不可比擬的優點與傳統的生化水處理技術相比,宜興恩越環保生產的超聲波清洗廢水處理設備(催化氧化--生物流化床)具有以下主要特點:處理效率高、出水水質好;設備緊湊、佔地面積小;易實現自動控制、運行管理簡單,關鍵工藝投資費用低,運行節省,操作方便和節能減耗等技術特點。
傳統的廢水處理方法主要有生物法、物理法和化學法。而生物法包括厭氧工藝處理時間長,且難以降低其毒性,造成許多毒性更大的產物。物理方法包括電凝法、吸附法、膜分離法以及絮凝法,這些物理方法往往適應性差。而化學法如光催化降解,臭氧氧化法,雖然不帶來二次污染,但處理時間比較長,成本較高。超聲波廢水處理技術近年來已成為廣大環境工作者關注的焦點之一,由於其快速、高效且無二次污染的優點而備受研究者們的青睞,超聲波的空化效應為降解水中有害有機物提供可能,從而使超聲波有機廢水處理目的的實現。在有機廢水處理過程中,超聲波的空化作用對有機物有很強的降解能力,且降解速度很快,超聲波空化泡的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學鍵,空化泡崩潰產生氫氧基和氫基,同有機物發生氧化反應,宜興恩越環保能將水體中有害有機物轉變成無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物。所以在傳統有機廢水處理中生物降解難以處理的有機污染物,可以通過超聲波的空化作用實現降解,而超聲波清洗機清洗完產生的廢水還會含有許多雜質,油脂等物質,需要進一步處理。
『捌』 急求一篇關於超聲波或Fenton試劑處理廢水的外文文獻,五千到八千字,最好是處理焦化廢水的,急呀,謝謝啦!
超聲、電解與Fenton試劑聯合處理焦化廢水的試驗研究
http://www.chinaep.net/feishui_shili/104/feishui_shili-896.htm
焦化廢水種類多,有機組分復雜,目前國內主要採用A/O、A2/O生化方法進行處理,但生化處理後的焦化廢水色度高,含有大量生物難降解有機物,還不能達到國家規定的排放標准。對生化處理後的焦化廢水,一般採用活性炭吸附來脫色、去除COD,但該工藝設備龐大,且初投資和運行成本均比較高,所以尋找經濟有效的處理焦化廢水的方法一直是廢水處理領域的難題之一。李義久等[1]採用復合氯氧化劑處理焦化廢水,色度從140倍降至60倍以下,其它污染指標亦明顯降低。近二十年來,Fenton試劑在廢水處理中的應用在國內外受到普遍重視[2,3]。研究表明Fenton試劑處理含酚廢水對酚、CODCr、TOC都有較好的去除率[4]。利用光、電、聲、磁催化氧化技術處理有機廢水,尤其是難於生化降解的"三致"(致癌、致畸、致突)有機污染物,是當前世界水處理技術研究中相當活躍的領域[5]。本文採用Fenton試劑,並輔以超聲和准穩態陽極(DSA電極)催化,對生化處理後的焦化廢水作進一步的氧化處理,處理後水質達到國家一級排放標准,且大大縮短了反應時間。
1 實驗部分
1.1 實驗裝置
氟離子選擇性電極(上海雷磁儀器廠);氰離子選擇性電極(上海雷磁儀器廠);磁力攪拌器(JB一I) (上海雷磁儀器廠);DSA類電極(SnO2、Sb2O3塗布Ti電極,自製,有效接觸面積為18cm2);超聲波發生器(中科院上海聲學實驗室),功率70W。
1.2 樣品來源
廢水取自某鋼鐵集團化工公司生化處理後的焦化廢水,主要污染物指標見表1。
色度
F-/(mg.L-1)
CN-1/(mg.L-1)
CODCr/(mg.L-1)
NH3-N/(mg.L-1)
1012
23.9
3.7
223.9
9.66
1.3 實驗方法
(1)取水樣500mL,用硫酸調節pH值,加入一定量的Fe2+和H2O2(Fenton試劑),置於30℃恆溫水浴鍋中恆溫一定時間,再用石灰水調節pH值,加入絮凝劑FeCl3,助凝劑PAM,沉降後,過濾,取樣測定CODCr、色度、氨氮、CN-、F-。
(2)上述實驗中在加入Fenton試劑的同時,導入超聲電極進行實驗,其餘步驟相同。
(3)上述實驗中在加入Fenton試劑的同時,導入DSA電極進行實驗,其餘步驟相同。
2 結果與討論
2.1 確定Fenton試劑最佳氧化--混凝沉澱條件
綜合考慮影響Fenton試劑氧化和混凝沉降效果的因素:pH值、H2O2濃度、Fe2+的濃度、反應溫度、FeCl3的濃度和PAM的濃度,根據實際的工況條件,對實驗過程做了以下幾方面的限制:(1)考慮實際成本問題,控制H2O2的濃度盡可能低;(2)pH控制在3~4;[6](3)由於實際生化處理出水溫度為30℃以上,因此試驗溫度定為30℃;(4)反應時間為2.5小時。為此,設計了以H202的濃度、Fe2+的濃度、FeCl3的濃度和PAM的濃度為變數的4因素3水平的L9(34)正交試驗,如表2所示,試驗結果列於表3。
表2 正交試驗因素水平
水樣(500ml)
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
FeCl3/(mg.L-1)
PAM/(mg.L-1)
1
200
80
20
4
2
250
160
24
4.8
3
280
200
30
6
表3 正交試驗結果
水樣(500ml)
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
FeCl3/(mg.L-1)
PAM/(mg.L-1)
COD/(mg.L-1)
COD去除率/%
1
200
80
20
4
168.5
24043
2
200
160
24
4.8
43.25
80.68
3
200
200
30
6
90.01
59.64
4
250
80
24
6
159.9
28.29
5
250
160
30
4
70.13
68.55
6
250
200
20
4.8
94.67
57.54
7
280
80
30
4.8
127.3
42.91
8
280
160
20
6
30.64
86.26
9
280
200
24
4
57.82
74.07
K1j%
54.89
31.88
56.08
55.68
K2j%
51.46
78.47
60.98
60.35
K3j%
67.75
63.75
57.03
58.06
Rj%
16.29
31.75
4.90
4.67
從表3可看出,Fe2+的投加量對CODCr去除率影響最大,其次是H2O2,再次FeCl3和PAM。最佳反應條件確定為:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160mg/L,[FeCl3] =24mg/L,[PAM]=4.8mg/L。在此條件下處理焦化廢水後水質指標見表4。
表4 Fenton試劑氧化混凝沉澱處理結果
名稱 色度 CODCr/(mg.L-1) NH3-N/(mg.L-1) F-/(mg.L-1) CN-/(mg.L-1)
指標 45 43.2 2.46 20.2 1.02
去除率/% 95.55 87.10 74.53 15.48 72.43
從表4可以看出,在所確定的反應條件下用Fenton 試劑處理焦化廢水,脫色效果明顯,CODCr去除率達87.10%,NH3-N去除率為74.53%,F-的去除率為15.48%,CN-的去除率為72.43%。
2.2 超聲與Fenton試劑聯合處理焦化廢水
由於單純使用Fenton試劑所需反應時間過長,所以在體系中引入超聲波發生器,利用超聲對Fenton反應進行催化,反應0.5小時後焦化廢水的主要污染指標見表5。
表5 超聲-Fenton試劑處理後焦化廢水的水質指標
水樣
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
色度
CODCr/(mg.L-1)
CODCr去除率/(%)
1
0
0
160
216.8
2.76
2
200
0
200
218.3
2.08
3
200
160
16
37.7
83.16
4
150
120
18
68.6
69.22
5
100
80
60
90.5
59.41
從表5可以看出,在相同時間內,單獨使用超聲處理或超聲+H2O2處理,有一定的脫色效果,但CODCr去除率只有2%左右。採用超聲與Fenton試劑聯合處理效果明顯,色度可降到16度,CODCr降到37.8mg/L ,同時,在保持Fe2+與H2O2的比例不變時,適當降低Fe2+和H2O2用量,也取得較滿意的處理效果。本文確定的超聲與Fenton試劑聯合處理的反應條件為:超聲功率為70瓦,[H2O2] =200mg/L,[Fe2+]=160mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。
2.3 DSA電極與Fenton試劑聯合處理焦化廢水
用特殊工藝製造的准穩態陽極(Dimensionally Stable Anode,簡稱DSA)對有機物有極強的催化降解效果[6]。實驗採用DSA電極與Fenton試劑聯合氧化處理焦化廢水,反應時間0.5小時結果見表6。表6表明,單獨使用電極或電極+H2O2氧化處理,CODCr的去除效果較好,但色度不能達到排放要求。採用DSA電極與Fenton試劑聯合處理,色度明顯降低,且在降低H2O2和Fe2+的用量時,亦可得到較好的處理效果。本文確定的DSA電極與Fenton試劑聯合處理的反應條件為:DSA電極的有效接觸面積為18cm2 ,[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L
表6 DSA電極+Fenton試劑處理後焦化廢水的水質指標
水樣
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
色度
CODCr/(mg.L-1)
CODCr去除率/(%)
1
0
0
240
85.9
61.48
2
200
0
160
39.06
82.48
3
200
160
35
38.56
82.78
4
150
120
35
51.40
76.95
5
100
80
90
46.27
79.25
2.4 三種方法處理焦化廢水的時間和效果比較
實驗還發現用超聲+Fenton和電極+Fenton兩種方法處理焦化廢水比單獨使用Fenton試劑來處理,反應時間大大縮短,表7列出了三種方法處理廢水的時間和效果比較。
處理方法 反應時間/(h) 色度 反應後CODCr/(mg.L-1) CODCr去除率/(%)
Fenton 0.5 480 170.5 23.85
1.5 220 100.2 55.25
3 45 43.25 80.68
超聲+ Fenton 0.5 16 37.7 83.16
電極+ Fenton 0.5 35 38.56 82.78
從表7可以看出,單獨使用Fenton試劑來處理焦化廢水,反應0.5小時後,CODCr的去除率僅為23.85%,而加入超聲和電極後,反應0.5小時,CODCr去除率明顯增大,分別達到83.16%和82.78%。實際工業水處理中,廢水在反應池中的停留時間比較短,通常只有0.5小時,因此縮短反應時間對於該工藝在實際工程中的推廣應用具有重要意義。
3 結 論
(1) 單獨採用Fenton試劑處理,:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3]=24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。處理後廢水色度從1012降至45,CODCr從223.9 mg/L降至43.3 mg/L,其它污染指標也有所下降。Fenton反應作為一種高級氧化方法,對一些生物難降解有機物質的處理取得了顯著的效果。
(2) 採用超聲+Fenton試劑聯合處理,色度降至16,CODCr降至37.8,脫色效果十分顯著,葯品投加量降低,反應時間明顯縮短。當具有一定功率的超聲波輻射水溶液,與Fenton試劑共同作用於生物難降解的有機物質,加速了Fenton的進行。超聲的空化效應以及其引起的溫度的升高和充分攪拌接觸,促使OH·大量迅速的產生,使得Fenton充分進行,從而使生物難降解有機物的處理效果更好。
(3) 採用DSA+Fenton試劑聯合處理,色度降至35,CODCr降至38.6,葯品投加量降低,時間縮短至0.5小時,脫色效果和CODCr去除有一定程度提高,反應時間明顯減少。電解催化氧化技術的實質是當直流電通過陽極和陰極時,在陰極和陽極表面將發生電子得失,這促進OH·的產生,有效利用了Fenton試劑,在焦化廢水的處理中也取得了一定的效果。
『玖』 超聲波氧化技術處理什麼性質的污水
廢水高級氧化處理的類型、原理及特點
高級氧化技術(AdvancedOxidationProcess,AOP)是指氧化能力超過所有常見氧化劑或氧化電位接近或達到羥基自由基HO•水平,可與有機污染物進行系列自由基鏈反應,從而破壞其結構,使其逐步降解為無害的低分子量的有機物,最後降解為CO2、H2O和其他礦物鹽的技術。
高級氧化技術已成為治理生物難降解有機有毒污染物的重要手段,在印染、化工、農葯、造紙、電鍍和印製板、制葯、醫院、礦山、垃圾滲濾液等廢水的處理上已獲得應用。它的優點是:
(1)通過反應產生的羥基自由基將難降解的有毒有機污染物有效地分解,直至徹底地轉化為無害的無機物,如CO2、N2、SO4-、PO43-、O2、H2O等,沒有二次污染,這是其他氧化法難以達到的。
(2)反應時間短、反應速度快,且過程可以控制、無選擇性,能將多種有機污染物全部降解。
它的缺點是:
(1)處理過程有的過於復雜、處理費用普遍偏高、氧化劑消耗大,碳酸根離子及懸浮固體對反應有干擾。
(2)僅適用於高濃度、小流量的廢水的處理,低濃度、大流量的廢水應用難。
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要我說處理超聲波廢水設備的話,深圳佳和三英的30度低溫蒸發器就不錯,其功能多,價格實在