铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水

Posted 2023-01-13 生产废水

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摘要：通过采用铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的实验研究，分析了处理过程的COD降解动力学；同时研究了单纯活性炭吸附和微电解过程中COD去除率的变化。结果表明，铁碳微电解的初期COD降解过程近似符合一级反应动力学，并且得到微电解与活性炭吸附对铁碳微电解降解COD的关系式；Fenton反应中通过研究有机物浓度和过氧化氢初始浓度与反应进程的关系，建立了反应动力学模型；单纯吸附实验COD去除率在24 h内快速下降，而微电解在相应时间内COD去除率波动较小，为实际应用提供了数据经验和理论依据。

苯胺基乙腈是一种重要的化工染料中间体，在其生产过程中产生大量高浓度难生物降解有机废水，COD高达3*104～5*104mg/L；其主要成分为苯胺类物质及氰化物，对微生物有毒害作用，并且化学结构稳定，生化性差，BOD5/COD在0.1左右，不能直接进行生化处理。针对此类难生物降解有机废水，较常采用的方法是对其生化处理前进行物化预处理，为后续生化反应降低负荷，提高可生化性，以达到良好的处理效果。

铁碳微电解-Fenton法利用Fe和C构成原电池，基于金属腐蚀原理对废水进行处理，由于大量的e2+存在，再投加H2O2，产生氧化能力很强的.OH自由基进一步对污染物进行分解，并提高出水的可生化性。目前该方法在处理高浓度有机废水时有较为理想的效果，近年来已普遍应用于腈纶、苯胺及垃圾渗滤液等有毒有害废水的处理中。

本研究采用铁碳微电解-Fenton法对苯胺基乙腈生产废水进行预处理，研究探索铁碳微电解和Fenton反应过程对COD的氧化去除影响并建立动力学方程，并为实际应用提供了数据经验和理论依据。

1实验部分

1.1实验材料

1.1.1水样来源与水质

实验用水取自重庆永川某化工厂苯胺基乙腈生产工艺中经离心缩合后废水。废水外观呈黄棕色，PH在4.0～4.8，COD=35000～45000 mg/L，BOD5/COD在0.1左右。该废水主要成分为羟基乙腈（约1.5%）、苯胺和苯胺基乙腈（约0.5%～0.65%）、氰化物、低分子有机物如甲醛和甲醇等（约0.5%）及少量硫代硫酸等。。

1.1.2实验试剂与仪器

试剂'重铬酸钾、硫酸银、浓硫酸、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、氯化钠、氢氧化钠、30%双氧水、硫酸亚铁和盐酸。

填料：'铸铁屑和活性炭，阳极材料为重庆大学校机械加工厂的铸铁屑，阴极材料为上海试剂厂生产的统一批号颗粒状活性炭。

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