正交试验废水处理

A. 工业废水的氧化还原法

废水氧化还原法：把溶解于废水中的有毒有害物质，经过氧化还原反应，转化为无毒无害的新物质，这种废水的处理方法称为废水的氧化还原法。在氧化还原反应中，有毒有害物质有时是作为还原剂的，这是需要外加氧化剂如空气、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠等。当有毒有害物质作为氧化剂时，需要外加还原剂如硫酸亚铁、氯化亚铁、锌粉等。如如果通电电解，则电解时阳极是一种氧化剂，阴极是一种还原剂。
一、药剂氧化
废水中的有毒有害物质为还原性物质，向其中投加氧化助剂，将有毒有害物质氧化成无毒或毒性较小的新物质，此种方法称为药剂氧化法。在废水处理中用的最多的药剂氧化法是氯氧化法，即投加的药剂为含氯氧化物如液氯、漂白粉等，其基本原理都是利用产生的次氯酸根的强氧化作用。
氯氧化法常用来处理含氰废水，国内外比较成熟的工艺是碱性氯氧化法。在碱性氯氧化法处理反应中，pH值小于8.5则有放出剧毒物质氯化氰的危险，一般工艺条件为：废水pH值大于11，当氰离子浓度高于100mg/L时，最好控制在pH=12～13。在此情况下，反应可在10～15min内完成，实际采用的20～30min。该处理方法的缺陷是虽然氢酸盐毒性低，仅为氰的千分之一。但产生的氰酸盐离子易水解生成氨气。因此，需让次氯酸将氰酸盐离子进一步氧化成氮气和二氧化碳，消除氰酸盐对环境的污染同时进一步氧化残余的氯化氰。在进一步氧化氰酸盐的过程中，pH值值控制是至关重要的。pH值大于12，则反应停止，pH值7.5～8.0，用硫酸调节pH值，反应过程适当搅拌以加速反应的完全进行。
二、臭氧氧化
臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化能力，使污水（或废水）中的污染物氧化分解成低毒或无毒的化合物，使水质得到净化。它不仅可降低水中的BOD、COD，而且还可起脱色、除臭、除味、杀菌、杀藻等功能，因而，该处理方法愈来愈受到人们重视。
三、药剂还原与金属还原
药剂还原法是利用某些化学药剂的还原性，将废水中的有毒有害物质还原成低毒或无毒的化合物的一种水处理方法。常见的例子是用硫酸亚铁处理含铬废水。亚铁离子起还原作用，在酸性条件下（pH值=2～3），废水中六价铬主要以重铬酸根离子形式存在。六价铬被还原成三价铬，亚铁离子被氧化成铁离子，需再用中和沉淀法将三价铬沉淀。沉淀的污染物是铬氢氧化物和铁氢氧化物的混合物，需要妥善处理，以防二次污染。该工艺流程包括集水、还原、沉淀、固液分离和污泥脱水等工序，可连续操作，也可间歇操作。
金属还原法是向废水中投加还原性较强的金属单质，将水中氧化性的金属离子还原成单质金属析出，投加的金属则被氧化成离子进入水中。此种处理方法常用来处理含重金属离子的废水，典型例子是铁屑还原处理含汞废水。其中铁屑还原效果与水中pH值有关，当水中pH值较低时，铁屑还会将废水中氢离子还原成氢气逸出，因而，当废水的pH值较低时，应调节后再处理。反应温度一般控制在20℃～30℃。

B. 大饭店厨房污水怎么处理

大饭店厨房污水怎么处理。

现代的品质人士不论是在商务会面还是节假日庆祝，或是与朋友聚会都会选择去一些高档餐厅就餐,您知道大饭店厨房污水怎么处理吗?接下来为您详细介绍一下吧。
餐饮废水中含有大量的悬浮物质和动植物油脂，而动植物油会阻隔大气中的溶解氧进入到水体，在处理过程中油类还会包裹在微生物周围造成其缺氧死亡，影响处理效果。大量的悬浮物质多为食物碎屑，颗粒较大，难以被微生物所利用，而且在处理过程中容易造成处理设施堵塞，给处理带来困难。因此，酒店餐饮污水处理方法中对餐饮废水进行预处理成为处理过程中一项很重要的环节和手段。
预处理技术主要采用的是粗粒化法、吸附法、气浮法及电化学法等。(
1)粗粒化法粗粒化法又称聚结过滤法。采用亲油疏水性材料，当含油废水通过时，微小油珠附聚其表面形成油膜，达到一定厚度时，在浮力和水流剪力的作用下，脱离滤料表面，形成颗粒大的油珠浮升到水面，进行油水分离。对比W型和H型改性聚丙烯纤维两种粗粒化材料对乳化食用油脂废水的处理效果，结果显示H型比W型的除油性能好，采用粗粒化技术能有效降低餐饮废水中含油量，并能大幅度降低COD浓度，有利于后续的生化处理。曹书翰等采用超声波对比传统静置上浮法处理餐饮废水中的乳化油，结果发现影响除油率的主次顺序为时间、功率、油体积分数、温度、乳化剂体积分数。并利用粗粒化法自行设计了一种油水分离器，研究影响除油率的几种因素。试验结果表明，选用亲油性粗粒化材料聚丙烯板呈15o角放置;温度升高(可提高除油率);进水体积流量在150L/h左右时，除油率可达82%，且该出油工艺有效可行。
(2)SBR法
针对餐饮废水排放具有间歇性和水质、水量较大的波动性，于金莲等用SBR工艺，通过室内模拟实验，考察了污泥浓度及负荷、曝气时间等因素与处理效果的关系，从而确定其最佳运行周期条件。出水水质达到GB8978-1996二级排放标准，该工艺对餐饮废水的处理具有很强的针对性。童娜等采用絮凝加药处理联合SBR工艺处理餐饮废水，运行结果表明，该工艺抗冲击负荷能力强，运行稳定，操作灵活，出水较好。胡志强等采用厌氧折流板反应器(ABR)与SBR组合工艺处理餐饮废水，其中，ABR中活性污泥用餐饮废水驯化50d，SBR中驯化7d。结果确定了最佳处理参数，出水水质均达到国家一级排放标准。陈威等结合混凝和SBR处理餐饮废水，在污泥质量浓度为3g/L以上、SVI为100-150mL/g、水力停留时间不少于6h，出水可达一级B标准。梦温婉等对比研究了SBR法、水解酸化预处理及两种工艺组合对餐饮废水的处理效果，确定了最佳处理工艺。同时，实验考察了曝气时间“污泥沉降比”溶解氧等因素与处理效果的关系，从而确定最佳的反应条件。利用水解酸化+SBR组合工艺，提高了废水的可生化性，为SBR反应器的稳定运行创造了条件，提高了SBR反应器的处理效果。同时削减后续好氧处理工艺的曝气量，从而降低工程成本。目前，SBR法应用及其广泛，其很多变型及其改进工艺已成熟应用于各种领域，并且效果良好，占地面积小，运行稳定，抗冲击负荷强。但是其自动化控制要求高，后续处理设备要求高，对滗水器要求很高，由于不设置初沉池，易产生浮渣，不适合农村及低耗能地区的推广。
(3)膜生物反应器法
膜生物反应器是膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型态废水处理系统。以膜组件代替传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高有机负荷，减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。上海同济大学的何磊等考察了平板膜生物反应器(MBR)对餐饮废水的处理效果，结果发现其对污染物的去除效果较好，随膜通量提高，出水COD和氨氮浓度稍有升高，MLSS和SV30与粘度之间由很好的线性关系，结束运行后测试发现，随着膜通量增大，内部阻力比例逐渐增大，而滤饼层阻力和浓度极化阻力比例都逐渐下降。他们还发现用化学清洗膜生物反应器可改变膜的接触角度，成为比新膜疏水性更好的膜，并确定了最佳化学清洗液的配比。安喜平等采用膜生物反应器(MBR)联合高级氧化(AOPs)工艺处理餐饮废水，结果显示，经高级氧化预处理和深度处理后MBR出水COD可从上千降低为几十毫克。
(4)电化学法电化学法
是电解质溶液在电流的作用下，发生电化学反应时，溶液中的有毒有害物质在阴阳极发生氧化还原反应，降低为低分子有机物或直接氧化为CO2和H2O。此法处理效果虽然很好，但消耗能源大，不能被广泛使用。宋卫锋等对比了自行改装的直流和脉冲两用电流对餐饮废水的处理，发现脉冲电解比直流电解处理效果要好，并且在去除率相近情况下耗电也较低。于巧玲等采用电声H2O2协同电解絮凝法处理餐饮废水，确定了最佳反应参数，且可控性较强，设备及操作简单，同时又絮凝、气浮、杀菌的作用。Rimeh Daghrir等利用电凝法结合电氧化法对餐饮废水进行处理研究，实验结果显示，同在一个电解池中的配置铁或铝电极的双电极材质，和配置石墨电极的单极构型电极根据它们能力的不同，同时产生氧化剂、凝结剂。相对地原处产生了活性氯(9.6mg/min)的高浓度和铝(20-40mg Al/L)或铁(40-60mg Fe=L)。研究还确定了最佳处理参数，且一吨水的总费用为1.56美元，其中包括电耗，药剂以及污泥处置。湖南城市学院的周俊等利用铁碳微电解工艺对餐饮废水进行预处理，确定了反应时间、PH、铁碳质量比等最佳反应参数。降低了后续处理的难度和费用。
(5)生物接触法
该法的实质是在池中填充填料，已经充氧的污水以一定流速流经填料上的生物膜时被生物膜上的微生物摄取利用，从而将污水中的污染物得到去除，使污水得以净化。它是介于活性污泥法和生物滤池之间的生物处理技术，兼具两者的优点。张景丽等针对餐饮废水污染源较分散、污染严重、处理效果差等特点，采用UASB+AF—接触氧化联合工艺对餐饮废水进行处理，当总水力停留时间为8h时处理效果较好。赵锦辉等开发的厌氧—好氧填料床联合处理餐饮废水，确定了上流式厌氧填料床水力停留时间和总的水力停留时间，且出水水质较好。张振欣、易友根、孟祥岩等采用水解酸化—生物接触氧化工艺，分别辅之以混凝、气浮和过滤处理餐饮废水，结果表明此法可有效降低废水中污染物浓度，达到国家污水排放标准。生物接触氧化法具有较强的抗冲击负荷能力，运行方便、操作简单，易于维护管理，不需污泥回流。但是，填料易堵塞，布水和曝气不易均匀，可能在局部不为出现死角。
(6)其他
康建雄等采用远紫外光(UV-185)高级氧化技术对餐饮废水进行氧化，确定了最佳反应条件，且本方法能有效降低COD、氨氮等污染物，可作为后续生物处理的预处理。韩德军等对餐饮废水中的微生物进行培养、分离，并以黄豆油降解率为指标筛选得到两个高效菌种—浅白隐球酵母和葡萄球菌属，并对其进行产脂肪酶验证，结果显示他们都具有较高的产脂肪酶能力，具有较好的处理餐饮废水能力。胡小兵等用厌氧池+人工湿地+人工浮床复合系统进行餐饮废水的处理研究，结果表明，预处理可将大分子有机物进行水解，人工湿地的处理效果良好，后续人工浮床出水能达到农田灌溉水质标准，总体人工湿地复合系统可行。丁会请采用A/O+复合流人工湿地处理工艺处理农家乐乡镇的酒店、餐饮、生活污水，处理后达地表水Ⅲ类水，用于农田灌溉，工艺简单，效果好且运行稳定，费用低。用负离子通入水中产生的高活性物质对餐饮废水进行处理，考察了时间对废水中各污染物的去除效果的影响，分析处理前后废水组分的变化。研究结果表明，负离子于水中所形成的高活性物质能使餐饮废水中大分子有机物得到有效降解，出水能达到污水综合排放标准三级标准。杨泉鑫等考察Carrousel氧化沟在低污泥浓度运行模式处理餐饮废水，运行效果良好，出水水质可达到城市污水综合排放一级标准和城市杂用水道路清扫、消防水质标准，运行成本较低为0.6元/m3。温钢等从厨房排污口分离筛选出巨大芽孢杆菌，利用紫外诱变使其遗传物质发生改变，以蛋白质降解率为筛选依据进而提高菌株的产蛋白酶能力，在发酵时间为120h的前提下，蛋白质降解能力提高约10.96%。并且用正交试验确定了蛋白质最佳降解条件：酵母膏最优浓度为2.5g/L，葡萄糖最优浓度为5.0g/L，铜离子最优浓度为1.0g/L，最优装样量为40%。对于餐饮废水的处理。

C. 粘土矿物功能材料的制备及在含重金属元素废水处理中的应用

龚文琪 韩沛 王湖坤 刘艳菊 饶波琼

（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430070）

摘要 研究了累托石-水淬渣及累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件、再生方法及其去除铜冶炼工业废水中重金属的条件。试验结果表明：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为400℃时，制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下，颗粒吸附材料用量为0.05g/cm³，反应时间为40 min，吸附温度为25℃（常温）时，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%。累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为500℃时，制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下，颗粒吸附材料用量为0.07g/cm³，反应时间为60 min，吸附温度为25℃（常温）时，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.9%、97.5%、96.7%、90.2%、79.1%。处理后的水均符合国家污水综合排放标准（GB8978—1996 ）的一级标准。吸附饱和的颗粒吸附材料用1 mol/L氯化钠溶液再生效果好。该颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、处理效果好、应用前景广阔等优点^［1～11］。

关键词 累托石；水淬渣；粉煤灰；颗粒吸附材料；再生；铜冶炼工业废水

第一作者简介：龚文琪（1948—），男，汉族，湖北省武汉市人，教授，博士生导师，矿物加工专业。电话：027-62574946，E-mail：[email protected]。

累托石是二八面体云母和二八面体蒙脱石按1∶1构成的规则间层粘土矿物，具有独特的结构、较强的吸附性和阳离子交换性^［1，2］。国内外学者研究了用累托石及其改性产物处理废水^［3～5］，已取得可喜的进展。但是，研究者们发现这些粉状吸附材料处理废水时存在的主要问题是：吸附材料粒度细，遇水后易分散粉化，造成后续固液分离十分困难，易形成新的工业污泥，这种工业污泥因吸附物质的富集对环境的二次污染危害性更大；吸附材料不能重复使用，所吸附的物质不能回收，处理成本大大增加^［6］。为了解决这些问题，本文探讨了累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件、再生方法及其在铜冶炼工业废水处理中的应用，为铜冶炼工业废水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋等重金属离子的去除提供一种价格低廉、去除效果好的吸附材料。

一、试验部分

（一）试验材料

试验所用累托石产自湖北钟祥，由湖北名流累托石科技公司提供。其化学组成为：SiO₂43.82%，Al₂O₃34.25%，Fe₂O₃1.59%，CaO 3.76%，K₂O 0.93%，Na₂O 1.54%，MgO 0.36%，TiO₂2.97%；其矿物组成为：累托石85%；伊利石10%；高岭石5%。

试验所用高炉水淬渣取自武汉钢铁集团公司炼铁厂。其化学组成为：SiO₂32.98%，Al₂O₃16.67%，Fe₂O₃0.70%，CaO 35.99%，K₂O 0.44%，MgO 8.52%，TiO₂1.43%。X射线衍射物相分析表明其为非晶相。

试验所用粉煤灰是湖北华电集团黄石发电股份公司的干排粉煤灰。其化学组成为：SiO₂54.72%，Al₂O₃28.65%，Fe₂O₃4.14%，CaO 3.39%，K₂O 1.68%，MgO 0.78%，TiO₂1.22%。其矿物组成为：石英15%，莫来石15%，非晶相70%。

试验所用铜冶炼工业废水取自湖北省黄石市大冶有色金属公司铜冶炼厂的实际废水，水质分析结果为：Cu^2＋2.62 mg/dm³，Pb^2＋0.63 mg/dm³，Zn^2＋3.92 mg/dm³，Cd^2＋0.58 mg/dm³，Ni^2＋1.48 mg/dm³，pH 6.5。

（二）试验仪器

D/MAX-RB X射线衍射仪、ST-2000比表面积与孔径测定仪、XTLZ多用真空过滤机、F97-系列封闭化验制样粉碎机、XSB-70 B型ф200标准筛振筛机、20～400目标准检验筛、PHS-3C酸度计、SKFO-01电热干燥箱、SX2-4-13 马弗炉、THZ-82恒温水浴振荡器、AB204-N电子天平、JY38plus等离子体单道扫描直读光谱仪（ICP-AES）。

（三）试验方法

1.样品的制备

累托石样品采用反复分散-沉降的方法进行提纯，水淬渣和粉煤灰样品则直接使用。样品均经烘干及粉碎后筛分至小于240目备用。

2.累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的制备

将经过制备的水淬渣或粉煤灰与累托石，另加添加剂（工业淀粉，简称IS）和水，按一定比例混合均匀，陈化24 h，制成粒径1～3mm的颗粒，送至马弗炉内焙烧2 h，自然冷却至室温即为所需颗粒吸附材料。

3.铜冶炼工业废水的处理

在250 mL锥形瓶中加入100 mL铜冶炼工业废水，加入一定量的颗粒吸附材料，放入恒温水浴振荡器中（振荡频率110 r/min）反应一定时间后，离心分离，取出上清液，测定重金属离子的浓度并计算其吸附去除率η（%）：η＝（C_o-C_e）/C_o×100%，式中C_o和C_e分别为吸附前后溶液中重金属离子的浓度（mg/dm³）。

4.颗粒吸附材料散失率的测定

准确称取一定量的颗粒吸附剂（记为G₁），置于250 mL具塞的锥形瓶中，加入100 mL去离子水，在恒温水浴振荡器中以110 r/min的振荡频率于一定温度条件下振荡一定时间后，用去离子水洗掉因粒状吸附材料破碎而产生的粉末，然后将湿颗粒吸附材料置于103～105℃烘箱中烘至恒重，冷却至室温后称重（记为G₂），则散失率P（%）的计算公式为^［7］：

P＝（G₁-G₂）/G₁×100%

二、试验结果与讨论

为了简化处理工艺，降低处理成本，本试验均在铜冶炼工业废水的自然pH（即不调节pH）的条件下进行，考查了颗粒吸附材料制备的工艺条件、废水处理工艺条件、颗粒吸附材料再生利用方法等对废水中重金属元素去除率的影响。

（一）颗粒吸附材料制备工艺条件的影响

1.焙烧温度的影响

由试验结果经过综合考虑Cu的去除率及颗粒吸附材料的散失率，确定累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的焙烧温度分别为400℃和500℃，此时Cu的去除率较高而颗粒吸附材料的散失率较低。

2.累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例的影响

累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例对废水中Cu的去除率的影响试验结果可知，当累托石含量从10%增加到20%时，Cu的去除率有所增加，以后随着累托石含量的增加，Cu的去除率呈下降的趋势，而散失率随累托石含量的增加一直呈下降趋势。当累托石含量大于50%时，散失率接近0。从有效利用水淬渣和粉煤灰的角度考虑，确定累托石含量为50%，即水淬渣或粉煤灰与累托石的配比为1∶1，Cu的去除率较高且散失率很低。

3.添加剂比例的影响

由添加剂比例对累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰颗粒吸附材料去除废水中Cu的影响试验结果可知：这两种颗粒吸附材料中添加剂的含量分别为10%与15%时，Cu的去除率都很高，而散失率都很低，从去除效果及成本的角度考虑，确定这两种颗粒吸附材料中添加剂的含量分别为10%与15%。

（二）颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的效果

按上述试验确定的制备条件：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂和50%的水，焙烧温度为400℃；累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂和50%的水，焙烧温度为500℃；分别制成颗粒吸附材料，用以进行去除铜冶炼工业废水中重金属元素的条件试验。

1.反应时间的影响

在常温（25℃）、颗粒吸附材料用量为0.03g/cm³的条件下，反应时间对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验结果表明，随着反应时间的延长，重金属元素去除率有逐渐增加的趋势，使用累托石-水淬渣颗粒吸附材料40 min以后，或使用累托石-粉煤灰颗粒吸附材料60 min以后，去除率趋于平衡。因此，确定使用这两种颗粒吸附材料的反应时间分别为40 min 和60 min。

2.吸附温度的影响

在颗粒吸附剂用量为0.03g/cm³，累托石-水淬渣颗粒吸附材料反应时间为40 min，累托石-粉煤灰颗粒吸附材料反应时间为60 min的条件下，进行吸附温度对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验。结果表明在25℃时，两种颗粒吸附剂对重金属元素的去除率均最高。因此，确定吸附温度为25℃。

3.颗粒吸附材料用量的影响

在常温（25℃）、累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的反应时间分别为40 min和60 min的条件下，进行这两种颗粒吸附剂的用量对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验，结果表明随着吸附剂用量的增加，重金属元素去除率逐渐增加。当累托石-水淬渣颗粒吸附剂用量大于0.03g/cm³，累托石-粉煤灰颗粒吸附剂用量大于0.05g/cm³时，重金属元素去除率增加缓慢。因此，从成本角度考虑，确定这两种颗粒吸附剂用量分别为0.03g/cm³和0.05g/cm³。

（三）正交试验结果

以上探讨了各个单因素（时间、温度、用量）条件对于累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰颗粒吸附材料对铜冶炼工业废水中重金属元素的去除效果。为了探讨在各个单因素的交互作用下颗粒吸附材料对该废水中重金属元素的最佳去除效果，进行了三因素两水平的正交试验，结果如表1和表2所示。

，烘干后再对铜冶炼工业废水进行吸附处理，试验结果见表3和表4。由表中可以看出，1 mol/L NaCl解吸再生效果最好，处理后的废水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的残留浓度仍低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996 ）的一级标准，去除率同新制备的颗粒吸附材料的去除率很接近，在解吸再生6次后，去除率为新材料去除率的80%，说明所制备的颗粒吸附材料重复使用效果较好。

三、结论

1）累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件为：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为400℃；累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为500℃。所制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。

2）累托石-水淬渣颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的适宜条件为：在自然pH值的条件下，颗粒吸附剂用量为0.05g/cm³，反应时间为40 min，温度为25℃（常温）。该条件下Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%。累托石-粉煤灰颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的适宜条件为：在自然pH值的条件下，颗粒吸附剂用量为0.07g/cm³，反应时间为60 min，温度为25℃（常温）。该条件下Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.9%、97.5%、96.7%、90.2%、79.1%。处理后的废水中这些重金属元素的残留浓度均低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准。

3）用1 mol/L NaCl对最佳吸附条件下吸附饱和的颗粒吸附材料进行解吸再生，然后用来处理铜冶炼工业废水，处理后的废水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的残留浓度仍低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准，去除率同用新制备的颗粒吸附材料时的去除率很接近。相对于其他吸附材料，颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、成本低廉、处理效果好等优势，因而具有良好的应用前景。

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Preparation of clay functional materials and their application in treatment of heavy metal-containing wastewater

Gong Wenqi，Han Pei，Wang Hukun，Liu Yanju，Rao Boqiong

（School of Resources and Environmental Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，Hubei，China）

Abstract：The preparation technological conditions and regeneration method of two novel granulated adsorbing materials of rectorite/fly ash composite（Material 1）and rectorite/water quenched-slag composite（Material 2 ） and the use of them to remove heavy metals from copper smelting plant wastewater have been studied.The experimental results showed that under the preparation conditions with the ratio of rectorite to fly ash or water quenched slag of 1∶1，the amount of the additive（Instrial Starch，IS） of 15%（Material 1） or 10%（Material 2），the addition of 50%water，and the calcination temperature of 500℃（Material 1） or 400℃（Material 2），the efficiency of heavy metal removal with the granulated materials was the best，whereas the ra tio of disintegration loss was low.Under the treatment conditions of natural pH，and with the addition of the granulated materials of 0.07g/cm³（Material 1） or 0.05g/cm³（Material 2），a reaction time of 60 minutes（Material 1 ） or 40 minutes（Material 2 ），and the adsorption temperature of 25℃，the efficiency for the gran ulated materials to remove Cu^2＋，Pb^2＋，Zn^2＋，Cd^2＋and Ni^2＋from copper smelting plant wastewater was 98.9%，97.5%，96.7%，90.2%and 79.1%（Material 1 ） or 98.2%，96.3%，78.6%，86.2%and 64.2%（Material 2），respectively，and the quality indexes of the wastewater after treatment conformed with the first level of integrated wastewater discharge standard（GB8978—1996 ） .The granulated materials saturat ed with heavy metal ions on the surface could be regenerated with quite good efficiency by washing with 1 mol/L sodium chloride（NaCl） solution.The granulated adsorbing materials had the advantages of high efficiency in wastewater treatment，easy method of solid-liquid separation and regeneration，and have a broad prospect of applications.

Key words：Rectorite，water quenched-slag，fly ash；granulated adsorbing material，regeneration，copper smelting plant wastewater.

D. 请问铁碳微电解处理污水的原理，运行注意事项及进出水要求是什么

微电解就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极，电位高的碳做阳极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。

对内电解反应器的出水调节PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁，它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。为了增加电位差，促进铁离子的释放，在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。

经微电解后，BOD/COD升高了，那是因为一些难降解的大分子被碳粒所吸附或经铁离子的絮凝而减少。

不少人以为微电解可有分解大分子能力，可使难生化降解的物质转化为易生化的物质，并搬出理论依据是“微电解反应中产生的新生态[H]可使部分有机物断链，有机官能团发生变化”。但用甲基澄和酚做试验并没有证实微电解有分解破化大分子结构能力。

如果要让铁碳床有分解有机大分子能力，一般需要加入过氧化氢，酸性废水与铁反应生成亚铁离子，亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成羟基自由基具有极强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物等。同样，反应要在酸性的条件下才能进行。

铁碳微电解注意事项：

1、微电解填料在使用前注意防水防腐蚀，运行一旦通水后应始终有水进行保护，不可长时间曝露在空气中，以免在空气中被氧化，影响使用；

2、微电解系统运行过程中应注意合适的曝气量，不可长时间反复曝气；

3、微电解系统不可长时间在碱性条件下运行；

4、其它注意事项可据微电解反应基础原理。油脂类废水必须先隔油。

5、对于一些特殊废水，铁碳微电解工艺仅仅能起到破链的作用，即把大分子链破解为稍小的小分子链物质，COD这时会不降反升，对于这种情况，后续采取芬顿工艺作为补充，会起到更好的电解效果。

在解决酸性废水电化腐烛速率高而中性偏酸废水电极吸附及新生铁离子水解、絮凝效果好这矛盾。筛选有效催化剂、助剂使之能在较广pH范围内发挥电化腐烛及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性废水中，虽脱色率较高，但铁溶出量大，污泥量亦大。

要采取有效措施尽量减少污泥量，减低污泥含水率以避免产生二次污染。 选择合适的铁屑活化方法，设计合理的过滤床，解决铁屑易钝化、易结块从而出现沟流等弊端.提高处理效率。

(4)正交试验废水处理扩展阅读

铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。

其中主要作用是氧化还原和电附集，废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其浸入电解质溶液中时，由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场，阳极反应生成大量的Fe²⁺进入废水，进而氧化成Fe³⁺，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。

阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了有机物尤其是印染废水的色度，提高了废水的可生化度，且阴极反应消耗了大量的H⁺生成了大量的OH⁻，这使得废水的pH值也有所提高。

E. 化工、食品、印染企业废水中最有效的降低COD方法

·水污染防治·

F. 芬顿的铁泥沉降问题，怎么处理的

芬顿试剂法是针对一些特别难降解的机有污染物如高cod，利用硫酸亚铁和双氧水回的强氧化还原性答，生成反应强氧化性的羟基自由基，与难降解的有机物生成自由基，最后有效的氧化分解（芬顿（Fenton）试剂反应机理）。芬顿试剂的处理效果受到废水污染物浓度，反应的pH值，硫酸亚铁与双氧水的比例，双氧水的投加浓度的影响。首先要排除双氧水是否过量？接着芬顿后沉淀PH值是多少？个人经验PH在10--11...再说难沉降应该是废水中阴阳离子比较平衡，建议投加阳离子PAM，破坏平衡。

G. 电化学除废水中的酚

在氯盐电解质中用电化学方法处理含酚废水,研究了盐的种类、浓度、温度、电流密度、苯酚初始浓度、阴阳极转换频率分别对苯酚去除率、ClO-浓度及其电流效率的影响当Na2SO4的浓度为0.2mol/L、NaCl的浓度为0.1mol/L、苯酚初始浓度为200mg/L、电流密度为0.04A/cm2、温度为35℃、pH=12.5、阴阳极转换频率5min/次及反应时间200min的条件下,苯酚的去除率为100%,COD去除率为5%。
【作者单位】：驻马店师范高等专科学校化学系;驻马店师范高等专科学校化学系;清华大学核能技术设计研究院 河南驻马店 463000;清华大学核能技术设计研究院;北京 102201;河南驻马店 463000;北京 102201
【关键词】：电化学;间接氧化;降解;含酚废水
【基金】：国家杰出青年科学基金(59725408);国家自然科学基金资助项目(59804004)
【分类号】：X703
【DOI】：cnki:ISSN:1000-3770.0.2004-01-008
【正文快照】：
本研究选用石墨作电极,通过电解含氯盐有机废水生成CIO一间接氧化降解有机含酚废水的可行性。首先考察了电化学产生Cl()一的影响因素巨门,重点研究了电化学产生C10一氧化去除苯酚的规律。1实验部分Ll实验仪器 YJSOI型超级恒温器(上海跃进医疗器械厂);100/150型计量隔膜泵(美国IDEX公司);电化学反应器(自制,用有机玻璃制作的反应器:长、宽、高分别为Zoem、loem、15em。石墨电极长宽分别为6cm、3cm。五块电极采用单极性接人,极间距为0.scm);96一1型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器厂);25V一6A时间预置高精度直流电源(河南来成电源器材厂)…

Treatment of phenol-containing wastewater in the presence of NaCl by electrochemical method is investigated in this paper. Several operating variables, such as the kind and cocentration of salts, pH value, temperature, current density, initial phenol concentration, the rate of conversion between anode and cathode, are explored to ascertain their respective effects on the removal of phenol and concentration and current effciency of ClO-. 100% phenol removal. Only 5% COD removal is obtained in a reaction time of 200min under the following conditions: NaCl 0. 1mol/L; Na2SO4 0. 2mol/L; pH = 12. 5; initial phenol-concentration, 200mg/L; current density 0. 03A/cm2; temperature 40 C , the rate of conversion between anode and cathods , 5min/L.
【Keyword】：electrochemical;indirect oxidation;Degradation;phenol-containing wastewater

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