轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器預(yù)處理磷化廢水的試驗(yàn)研究.pdf

1、磷化是被廣泛應(yīng)用于精加工金屬和非金屬部件表面的預(yù)處理工藝。由于磷化過程經(jīng)濟(jì)、操作速度快且能達(dá)到優(yōu)良的耐磨性、耐腐蝕性、附著能力和潤滑性等特點(diǎn)，它在汽車、加工和機(jī)械工業(yè)中具有重要作用。磷化處理工藝涉及的幾道逆流漂洗過程中產(chǎn)生的廢水含有PO43-、Fe2+、Ni2+、Mn2+和 Zn2+離子等多種污染物。為了控制富營養(yǎng)化和減少排放，磷化廢水需要進(jìn)行除磷和重金屬離子。以蘇州某汽車有限公司的磷化廢水為研究對(duì)象，并針對(duì)磷化廢水的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的處理

2、方法。在本文中采用內(nèi)電解法為主要的處理工藝并結(jié)合電絮凝作為后續(xù)處理方法對(duì)磷化廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究了反應(yīng)器內(nèi)電解除磷的基本運(yùn)行條件，并在該反應(yīng)條件下考察了內(nèi)電解法對(duì)磷化廢水的處理效果，隨后提出廢水的后續(xù)處理方法；研究了磷化廢水內(nèi)電解處理后沉淀物的物理化學(xué)特性和廢水中污染物的去除機(jī)理，并進(jìn)一步考察了沉淀物中磷的解吸過程。研究的結(jié)論如下：
　?。?）首先設(shè)計(jì)和制作一個(gè)能自動(dòng)曝氣、易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場處理的轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器。以模擬配水為處理對(duì)

3、象在反應(yīng)器里通過單因素試驗(yàn)研究Fe/Cu質(zhì)量比和轉(zhuǎn)速對(duì)除磷效果的影響。在不調(diào)節(jié)廢水pH值條件下經(jīng)連續(xù)3h內(nèi)電解處理后得到基本運(yùn)行條件是Fe/Cu質(zhì)量比為3/1、轉(zhuǎn)速為8r/min。
　?。?）在基本運(yùn)行條件下通過轉(zhuǎn)動(dòng)式內(nèi)電解反應(yīng)器對(duì)磷化廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究，并提出電絮凝后續(xù)處理的方法。磷化廢水的初始pH是6.42、總磷為71.831mg/L、COD為40mg/L、Ni2+離子為13.933mg/L和Mn2+離子為9.245mg/L，以

4、Fe/Cu作為填料經(jīng)360min內(nèi)電解處理后pH值變化到9.3，廢水中TP、COD、鎳、錳的濃度分別降至0.303mg/L、18.86mg/L、0.144mg/L和0.305mg/L，去除效率分別達(dá)到99.58％、54.1%、98.97%和96.7%。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果顯示，磷化廢水中磷的去除可以通過表觀一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行描述。廢水中的ORP、DO和電導(dǎo)率也發(fā)生了很大的變化。當(dāng)磷化水廢經(jīng)內(nèi)電解處理結(jié)束后，水色呈現(xiàn)出黃色；廢水再經(jīng)電絮凝后續(xù)處

5、理，溶液變澄清，污染物也進(jìn)一步被去除。
　?。?）在機(jī)理研究方面，通過TG-DSC、XRD、FT-IR、Raman、HRTEM和FESEM/EDX分析了磷化廢水內(nèi)電解后沉淀物的特征，結(jié)果表明，沉淀物是呈無定型晶體結(jié)構(gòu)的層狀FeOOH并含有少量Fe2O3，在不同溫度下分別煅燒12h之后沉淀物從無定型相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉嗟摩?Fe2O3。XRD、FT-IR和Raman的分析結(jié)果表明，磷化廢水中的磷主要通過吸附和共沉淀作用去除。