【精品】专业论文文献 -规模化化工厂废水处理流程分析.doc

规模化化工厂废水处理流程分析
规模化化工厂废水处理流程分析
摘要:规模化化工厂的废水污染问题一直是新闻媒体和社会各界关注的焦点,而如何解决规模化化工厂的废水污染问题,是化工厂投入较多资金深入探讨解决的重点技改课题。本文重点研究的是使用四氧化三铁磁性矿砂颗粒替代切削铁屑作为芬顿试剂的催化剂部分以应用在野外废水应急处理中,此方法的主要特点是因为四氧化三铁颗粒本身的磁性,可以在废水处理后对其进行回收再利用。真正实现废水处理过程本身的绿色化。
关键词:规模化化工厂磁性新型芬顿试剂二硝基氯化苯
化工厂废水往往存在特定的污染物,这些污染物因为并不是自然界的常见物质,以及污染物存在较强的化学活性,使得这些污染物对自然界的破坏作用相当明显。这些破坏作用包括产生水体pH值的改变,引起微生物及动植物的敏感性反应,使得区域内相关动植物致畸致死,影响生态平衡。本文重点以规模化化工厂污染物中最常见的二硝基氯化苯作为研究对象,分析废水处理流程中的改进方向。
一、芬顿试剂氧化原理
二硝基氯化苯是在染料、油漆、涂料、炸药等多种化工产品生产中稳定产生的有机废料,难溶于水。因为其毒性存在,属于难以被生物降解的废料。当水中二硝基氯化苯含量达到5mg/L时,大部分水生微生物会表现出较强的敏感性,明显抑制微生物菌群的生长。而试验证明,活性炭吸附法去除水中的二硝基氯化苯效果并不理想,且活性炭价格较高,在去除二硝基氯化苯时,活性炭为一次性使用,无法实现回收再利用,这进一步增加了废水处理成本。
直接在水中将二硝基氯化苯在水中反应掉,比使用物理方法将二硝基氯化苯从水中分离更加容易。芬顿试剂的工作原理是使用废铁屑和双氧水加入酸性废水中直接合成的一种富含二价铁和氢氧根离子的试剂,该试剂的强氧化性和碱性,可以使得水的pH值回归中性且水中有机杂质被较大程度的分解。相比较包括活性炭吸附法在内的其他方法,该方法的实际效果和处理成本要低的多。
同时,芬顿试剂不仅仅是可以通过化学反应的方式对水体进行净化,同时,亚铁离子拥有比硫酸亚铁更强的吸附和混凝作用,特别是水中的pH值趋于碱性后,氢氧化铁凝絮会与亚铁离子凝絮一起对水体进行物理净化。
(一)氢氧根产生过程
铁屑中的亚铁离子与双氧水反应的过程如下:
(二)拆解苯环
因为苯环属于高还原态物质,所以,在自由基的强氧化作用下,苯环会被自由基裂解,形成简单的有机物,进而形成二氧化碳和水。
也就是说,自由基更容易与苯环发生反应,而如果没有铁离子的辅助作用,苯环可能很难直接与双氧水发生快速的不可逆的反应。也就是说,芬顿试剂的综合作用下使得二硝基氯化苯得到快速的分解。
二、改进工艺方法的试验研究
因为使用铁屑制作芬顿试剂,常常因为铁屑的锈蚀程度难以控制和金属铁氧化程度不够,导致铁离子和亚铁离子释放缓慢。所以,很多情况下,我们会直接使用铁红或者四氧化三铁进行芬顿试剂的制作。因为工业废水的处理常常不会在固定的反应池中进行,而更多时候在明挖式沉淀池中进行,明挖式沉淀池如果加入铁红或者铁屑,势必会直接沉入淤泥中,难以回收。随着铁屑和铁红的腐蚀和降解,可能会给水体甚至地下水带来二次的污染。所以,在复杂条件下,特别是淤泥基础的沉淀池中,我们往往采用四氧化三铁的颗粒作为芬顿试剂的主要材料进行废水处理。
因为在废水处理中,虽然铁离子