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污水流量计

硫酸钴催化氧化处理三采表活剂碱洗塔废水的研究

硫酸钴催化氧化处理三采表活剂碱洗塔废水的研究,为了解决三采表活剂碱洗塔废水处理技术问题, 采用了充填硫酸钴反应器。以三采表活剂碱洗塔废水为研究介质, 考察了硫酸钴对碱洗塔废水COD (化学需氧量) 去除的催化氧化作用, 以及COD的出始浓度、曝气量、温度和pH值等主要因素的影响。结果表明:碱性环境下硫酸钴催化氧化COD初始浓度为6 500~7 500mg/L, 曝气量为500mL, 温度为40℃和P, 反应时间为14~16h。COD浓度降至50mg/L以下, 达到《污水综合排放标准》 (GB8978—1996) 中二级污染物一级排放标准。硫酸钴催化氧化技术为三采表活剂碱洗塔废水提供了新的途径。

1 材料及方法
1.1 药品配制
(1) 称取1.14g硫酸钴, 溶于1 000mL水里 (储备液) 。
(2) 稀释液:取硫酸钴4mL储备液, 溶于250mL水里。
1.2 废水工艺及装置
采用实验室装置为圆柱形玻璃反应器。有效容积3.5L, 高35cm, 直径12cm。
1.3 实验用水
实验用水为大庆某三采表活剂碱洗塔废水, 水指标见表1。
                                                                    表1 碱洗塔废水指标
1.4 实验仪器与材料
转子空气流量计, 空气泵, 恒温水槽, pH计, 硫酸钴溶液。
1.5 分析方法
实验用水及实验过程中的COD及pH检测方法均采用标准分析方法。
1.6 实验方法
在反应器中加入稀释液20mL, 30mL, 40mL考查硫酸钴的催化作用。在反应器中加入稀释液30mL, 考查初期COD, 曝气量, 温度, pH值对硫酸钴的催化作用。
2 结果与讨论
2.1 硫酸钴的催化作用
分别向加有稀释液20ml, 30ml, 40ml的反应器中加入COD浓度为7 075mg/L三采表活剂碱洗塔废水, 在其他反应条件相同的情况下, 考查硫酸钴的催化作用。实验结果表明, 在硫酸钴的催化作用下, 可将反应时间缩短3/5, 反应速度提高2倍多, 硫酸钴具有较好的催化作用 (表2) 。 
                        
                                                               表2 COD浓度为7 075mg/L
2.2 废水COD初始浓度对硫酸钴的催化作用
改变废水COD初始浓度, 测定COD氧化时间, 结果如图3所示, 废水COD初始质量浓度6 500~9 000mg/L, 随着浓度的增加, 反应时间加长, COD初始质量浓度反应时间蕞短, 约为15~16h。所以蕞佳初始质量浓度6 500~7 500mg/L (表3) 。
                         
                                                     表3 不同浓度下废水硫酸钴氧化COD的反应时间
2.3 pH值对硫酸钴的催化作用影响
废水初始质量浓度COD为7 075mg/L, 温度为40℃, 曝气量500mL, pH值为7, 9, 11, 13时, 硫酸钴氧化去除COD为55mg/L所需反应时间基本一致的, 反应时间15h左右。即在碱性条件下, pH值对硫酸钴的反应速率影响非常小 (表4) 。
                          
                                                         表4 不同pH下硫酸钴氧化COD的反应时间
2.4 温度对硫酸钴催化作用的影响
废水初始质量浓度约为COD为7 075mg/L, pH值11, 曝气量为500mL/min, 温度分别为30℃, 40℃, 50℃时, 硫酸钴氧化去除COD的速度随着反应温度的增加而增加, 但增加速度缓慢, 从经济角度考虑反应温度在40℃左右为宜 (表5) 。   
                            
                                                         表5 不同温度下硫酸钴氧化COD的反应时间
2.5 曝气量对硫酸钴催化作用的影响
废水废水初始质量浓度约为COD为6 434mg/L, pH值11, 温度为40℃时, 曝气量为300mL/min, 400mL/min, 500mL/min, 600mL/min时考查曝气量的影响, 实验表明, 当暴气量很小时, 硫酸钴催化氧化COD的速度很慢甚至不反应, 随着暴气量增加反应速度逐渐加快, 当暴气量500mL/min基本达到峰值, 增至600mL/min反应速度有所提高但不大, COD质量降为55mg/L所需的时间基本为15.5h左右 (表6) 。
                              
                                                                 表6 不同曝气量下硫酸钴氧化COD的反应时间
3 结论
1) 硫酸钴对三采表活剂碱洗塔废水具有明显的催化氧化作用, 可提高反应速度2倍左右。
2) 硫酸钴催化氧化处理三采表活剂碱洗塔废水的蕞佳条件是, 在碱性条件下废水COD的初始浓度为6 500~7 500mg/L, 温度为40℃, 曝气量为500mL/min, COD的浓度降为55mg/L所需的时间为15.5h左右。
点击次数:  更新时间:2019-05-13  【打印此页】  【关闭

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