微波强化铁屑_焦炭处理活性艳红X_3B废水.pdf

第17 卷 第4 期 武 汉 科 技 学 院 学 报 Vol.17 No.4 2004 年08 月 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING Aug. 2004 微波强化铁屑─焦炭处理活性艳红X-3B 废水 阮新潮，曾庆福，侯 静，曾国亮 （武汉科技学院环境科学研究所，湖北 武汉 430073 ） 摘要：以活性艳红X—3B为主要对象,在传统的内电解处理法的基础上，利用微波使铁炭床再生，强化处理 染料废水，并初步探讨铁炭内电解和微波强化的作用机理。实验结果表明，在铁炭体积比为 4：3，铁屑粒 径为2-4mm，染液pH为5，反应时间为90min时，处理染料浓度为0.75g/L的染液，CODcr的去除率可达80% 以上，脱色率也达99%。在最佳反应条件下研究微波对铁炭床的强化作用，结果显示原始的铁炭床可以重复 使用 4次以上，当处理效果有明显下降时，利用微波再生铁炭床 2min，处理效果恢复，且还可继续使用两 次，再次再生，铁炭仍有一定的处理效果。微波不仅加强了铁炭床的处理效果，还延长了铁炭床的使用周期。 关键词：铁屑；焦炭；微波；活性艳红X—3B 中图分类号：X791 文献标识码：A 文章编号： 1009 －5160 （2004）－0009－06 内电解法因其工艺简单、操作方便、运行费用低、处理效果好等优点,已成为当前水处理研究的热点之 一。近几年来,许多刊物报导了采用铁屑(粉)处理各种工业废水的技术,包括电镀废水、石油化工废水、印染 [1~4] 废水和制药废水等难处理的工业废水 。这种水处理技术尤其在染料废水处理方面更显示出良好的应用 前景。 目前该法的反应机理、应用工艺等的研究仍需深入和加强。在实际应用中,对铁屑的活化、铁屑使用时 的最佳pH值、反应时间等条件的确定、铁屑和炭粒的再生、铁屑的粒径、铁炭比等的研究都有待于加强 和深化。本文以微波强化再生铁以及价格比活性炭更低廉的焦炭，以焦炭和铁屑混合物处理活性艳红X-3B 废水，考察了各种影响因素，取得了满意的结果。 1 实验部分 1.1 实验仪器 JH—12型COD恒温加热器（青岛崂山电子仪器总厂）；YZ2515型蠕动泵（保定兰格恒流泵有限公 司）； HR6702—UV海尔微波炉（青岛海尔微波制品有限公司）；UV1100紫外可见分光光度计（北京瑞 利分析仪器有限公司） 1.2 实验材料 废铁屑：将铁屑拣选后用工业碱清洗粘附在表面的油污，然后用自来水冲洗干净，烘干，并用分样筛 按粒径分类，密封。在用之前用稀盐酸洗去表面的氧化物，用自来水清洗干净。 焦炭：将大粒径焦炭粉碎至粒径为 3-5mm，用自来水冲洗干净，以防止炭黑以及其他杂质的干扰， 烘干，备用。 本实验采用的废水是活性艳红X-3B染料废水。其分子结构中含有二氯均三嗪基及两个苯环和一个萘 收稿日期：2004-05-28 作者简介：阮新潮（1972- ），男，硕士，讲师，研究方向：废水处理和环境监测． 基金项目：国家863 重点攻关项目（项目编号：2002AA601300 ）． 10 武 汉 科 技 学 院 学 报 2004 年 环。其中苯环和萘环组成的偶氮结构为染料母体，－NH－为连接基，二氯均三嗪基为活性基团。染料的 共轭双键系统是由偶氮基联接芳环构成的。染料通过偶氮基增长共轭系统产生深色效应。此染料与纤维的 反应能力强，在较低温度（25-450C）和碱性较弱的条件下即可反应。分子结构见图1。 1.3 实验方法（按图2 所示实验装置图进行实验） （1）确定最佳反应条件: 将铁屑与焦炭按一定的比例装入自制的铁炭反应器中，将3000ml染液经反应床连续循环反应，在一 定的时间取样并过滤，滤液为样品，测定样品的吸光度和CODcr植。分别改变反应时间、铁炭比、铁屑 粒径、染液pH值以及染液的浓度的因素，重复实验，确定最佳反应条件。 （2）铁炭床再生： 在最佳反应条件下，进行实验，当铁炭床的处理效果有明显的下降时，用微波再生