电絮凝法处理化工废水论文

电絮凝法处理化工废水分析

环境工程专业毕业论文

目录

摘要......................................................................... 1．前言 (1)

1.1研究现状 (1)

1.1.1选题背景 (1)

1.1.2研究现状 (2)

1.1.3电絮凝法的工作原理 (3)

1.2研究意义 (4)

1.3研究思路 (4)

2.实验部分 (5)

2.1实验材料 (5)

2.1.1供试材料 (5)

2.1.2实验仪器和设备 (5)

2.1.3实验药品 (6)

2.1.4实验试剂的配制 (7)

2.2实验方法 (8)

2.2.1实验前模拟化工废水水样的配制 (8)

2.2.2对模拟的化工废水进行电解 (8)

2.2.3模拟化工废水的COD测定 (9)

2.2.4 模拟化工废水的氨氮测定 (9)

2.2.5 正交实验设计方案 (10)

3.结果与讨论 (12)

3.1氨氮去除率的正交结果分析 (12)

3.2COD去除率的正交结果分析 (13)

3.3各单因素结果分析： (14)

4.实验结论 (20)

5.研究展望 (21)

参考文献 (22)

摘要

本文利用电絮凝法处理模拟高盐化工废水，以铝板作为电极板，研究了不同水力停留时间、初始pH、极板间距、电流强度以及温度等单因素对处理效果的影响。在单因素实验的基础上，再进行正交试验。通过正交实验分析得知COD去除率达到最佳的条件为pH=6.7,水力停留时间为3小时，电流强度为1.0A，温度为37℃时，COD去除率达30.8%；氨氮去除率达到最佳为pH=9.0,水力停留时间为3小时，电流为0.6A,温度为57℃时，氨氮去除率达到35.1%。由极差法分析，各项因素对COD的去除率的影响程度依次为：pH>电流强度>水力停留时间>温度；各项因素对氨氮的去除率的影响程度依次为：pH>温度>电流强度>水力停留时间；

关键词：化工废水电絮凝法正交实验 COD 氨氮

1．前言

1.1研究现状

1.1.1选题背景

化学工业是一个多品种、多行业的工业部门，包括化学矿山、石油化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、染料工业、洗涤剂工业等。化工废水是从每一种化工产品生产过程中排放出来的废水（包括工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场池冲洗水等）。化学工业废水都是在化工生产过程中产生的。不同行业、不同企业、不同原料、不同生产方式和不同类型的设备等都对废水的产生数量和污染物的种类及浓度有很大影响。

就总体而言，化工废水一般具有刺激性和有毒性。化工废水中含有许多污染物，有些是有毒或有剧毒的物质，如氰、酚、砷、汞、镉和铅等，有的物质不易分解，在生物体内长期积累会造成中毒，如有机氯化合物。有些甚至是致癌物质，如多环芳烃化合物等。另外，还有一些有刺激性、腐蚀性的物质，如无机酸、碱类等。

化工废水因为含有各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物，其COD一般都很高，且BOD相对较低，可生化性差。废水一经排入水体，就会在水中进一步氧化分解，从而消耗水中大量的溶解氧，直接威胁水生生物的生存。

化工生产废水中往往营养化物质较高，如含磷、氮量过高，易造成水域富营养化，使水中藻类和微生物大量繁殖，严重时还会形成“赤潮”，造成鱼类大批死亡。

受化工有害物质污染的水域，即使减少或停止污染物排出，要恢复到水域原来状态，仍需要很长时间，特别是对于可以被生物所富集的重金属污染物，停止排放后仍很难消除污染状态。

化学工业包括有机化工和无机化工两大类，化工产品多种多样，成分复杂，排出的废水也多种多样。多数有剧毒，不易净化，在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明显的耗氧性质，易使水质恶化。无机化工废水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类基本化工原料的工业，这类生产中主要是冷却用水，排出的废水中含酸、碱、大量的盐类和悬浮物，有时还含硫化物和有毒物质。有机化工废水则成分多样，包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、合成染料、油漆涂料、制药等过程中排放的废水，具有强烈耗氧的

性质，毒性较强，且由于多数是人工会成的有机化合物，因此污染性很强，不易分解。

目前, 国内采用较多的是混凝——生化工艺处理工艺，然后而由于化工废水的水质复杂且污染物含量高，废水中的污染物大都具有毒性以及化工产品在生产过程中工艺用水和冷却用水量很大，加之化工企业目前大多数为中小企业，生产工艺落后、设备陈旧，清污难以分流，耗水量大，水循环利用及回收利用率低等原因，其处理效果并不理想。

电絮凝法是近年来发展起来的颇具竞争力的废水处理方法，在源水和多种行业废水中有着广泛应用[1-2]。生物难降解的化工废水的处理可以用电絮凝为预处理手段，从而实现大分子有机污染物的断链、发色与助色基团的脱色，提高废水的可生化性，便于后续生化反应的进行。电絮凝法处理废水具有设备简单，操作简便的优点，电解过程中产生的氢气具有浮选作用，铝制电极在电解过程中产生氢氧化铝絮凝体，又起到化学絮凝效果。电絮凝法可同时去除水中有机物、细菌、有毒重金属和其他毒物，利用电絮凝法对其进行预处理,可生化性将显著提高,同时投资少, 占地面积少, 操作简单。就目前而言电絮凝法是一种很有前途的废水处理方法。[3-4]

1.1.2研究现状

随着经济建设和城市化的快速发展。城市污水排放量增长很快。大量污水未经处理直接排放。不仅造成水资源的浪费。而且使大部分水资源已受到不同程度污染，电絮凝法开始应用到水处理中。孙金勇[5]等采用可溶性阳极材料(铁，铝)通过电絮凝法处理生活废水。通过对Fe和Al作为可溶性阳极材料处理废水的试验，发现Al作为电极材料具有更好的处理效果。并且确定了最佳处理条件，即极板间距10mm，电流密度1.2A/dm2，pH为7～8。电解时间为30min，此条件下浊度去除率可达95％，COD去除率可达59％。张强、孙世群利用电絮凝法处理PVC化工废水，研究了极板材料、原水pH值、反应时间、电流密度、极板间距对处理效果的影响。实验结果表明，电絮凝法去除PVC化工废水中的浊度和COD时，在使用铝合金极板，pH值为8．0，电流密度为30 mA/em ，极板间距为1．5cm，反应20 min后出水浊度<5NUT，COD≤60 mg/L。优于传统药剂絮凝对浊度和COD的去除率。

与常规的化学、生物处理技术相比，电化学方法无须添加氧化剂、絮凝剂等化学药品，该方法可单独处理，亦可与其他处理技术结合。程字婕[6]等利用电絮凝一微滤法进行给水处理的实验研究探讨了电流密度、电解时间和pH值等因素对源水中的TOC、氨氮、油类的去除影响。结果表明,电絮凝——微滤法能有效去除源水中的TOC，油类和氨氮；