炸藥工業(yè)是重污染源之一,由于所排廢水中含梯恩梯等多種劇毒物質(zhì),污染物量雖不多,但若不采取適當(dāng)措施可造成嚴(yán)重的局部環(huán)境污染oTNT工業(yè)水污染物一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(l3:當(dāng)水體稀釋倍數(shù)〕10,總硝基化合物(以2,4-DNT和。-TNT計(jì))容許排放質(zhì)量濃度為5.0 mg/L;稀釋倍數(shù)<10,容許排放濃度僅為0.5 mg/L。這些污染物絕大部分含硝基,一般認(rèn)為難以生物降解甚至不可生物降解。目前采用的物理化學(xué)法諸如光催化氧化、混凝沉淀、活性炭吸附、化學(xué)氧化、萃取、蒸發(fā)、焚燒等法雖研究頗為成熟,但其共同缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜,費(fèi)用較高M(jìn),不適合運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)中。另一種為生物凈化法,國(guó)外研究較多,但也僅限于試驗(yàn)室階段。TNT紅水是TNT類廢水處理中最為復(fù)雜的一部分,成分復(fù)雜,毒性大,排人環(huán)境會(huì)造成極大的危害,是此類廢水處理中的難點(diǎn)。電化 學(xué) 法 以其處理效率高,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,易于自動(dòng)控制,不易產(chǎn)生二次污染,與環(huán)境兼容性好等優(yōu)點(diǎn)為廣大專家學(xué)者所重視,成為高濃度、難降解工業(yè)廢水研究中的熱點(diǎn)。筆者以TNT紅水為研究對(duì)象,采用電化學(xué)法作為該類廢水的預(yù)處理技術(shù),以期達(dá)到對(duì)該類廢水的處理。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)廢水
實(shí) 驗(yàn) 用 廢水取自宜賓紅光炸藥廠炸藥制造過(guò)程中產(chǎn)生的紅水,該廢水成分異常復(fù)雜,呈堿性,COD,質(zhì)量濃度為7x 1 00-8x 1 00m g/L,色度為1.0x 1 03倍左右,TNT質(zhì)量濃度大約為3.2酬L。由于原水COD,濃度極高,本研究所用電化學(xué)反應(yīng)裝置處理能力較小,而本次實(shí)驗(yàn)著重探討電化學(xué)處理的機(jī)理和可行性,因此研究采用稀釋100倍的紅水為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象。
1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和裝五
1.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
無(wú)水 硫 酸 鈉,硫酸銀,硫酸汞,硫酸,重鉻酸鉀,亞硝酸鈉,氨基磺酸氨,硫酸氫鉀,N一(1一蔡基)乙二胺鹽酸鹽,亞硫酸鈉,氫氧化鈉,以上均為分析純。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
自制 有 機(jī) 玻璃電解槽(20c mx 8c mx 12cm),QF1720M型直流穩(wěn)壓電源,數(shù)字萬(wàn)用表,鐵基二氧化鉛陽(yáng)極,欽基鉑陰極,鉛陰極,不銹鑰陰極(極板面積均為6cmx 10 cm),陽(yáng)離子交換膜。如圖1所示:
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1.3 實(shí)驗(yàn)方法及分析方法
取廢 水 1 000m L,在電解槽參數(shù)(陰陽(yáng)極面積比等)一定的情況下,影響反應(yīng)的因素有:陰極材料,槽電壓,極距和支持電解質(zhì)濃度(試驗(yàn)中采用無(wú)水硫酸鈉)。為此設(shè)計(jì)了 L9(3")正交試驗(yàn),其正交表和電解5h后COD。去除率結(jié)果見(jiàn)表1,按一定時(shí)間取樣測(cè)定。其中測(cè)定方法如下:COD。用重鉻酸鉀快速測(cè)定法;色度由于標(biāo)準(zhǔn)的稀釋倍數(shù)法帶有視覺(jué)誤差,采用分光光度計(jì)法測(cè)定;苯胺類化合物用N-(1一蔡基)乙二胺偶氮分光光度法測(cè)定;TNT用亞硫酸鈉分光光度法測(cè)定。
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2 結(jié)果及討論
2.1 原水電解后COD。變化隨著 電 解 的進(jìn)行,對(duì)COD。有顯著的去除率,電解時(shí)間越長(zhǎng)。降解效果越明顯,COD。去除率越高。對(duì)其5h的測(cè)定值做正交分析結(jié)果如表2。
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從表2中可見(jiàn),處理效果影響因素的影響程度由高到低依次為槽電壓、電解質(zhì)濃度、板間極距和陰極材料。
2.2 電解時(shí)間對(duì)COD。去除率的影響為 了能 更 加直觀地反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選兩組有代表性的實(shí)驗(yàn)條件考察:不銹鋼作為陰極,電解質(zhì)濃度為10 g/L,電解槽電壓為5V,電極極距為3 cm(即正交表中第7個(gè)實(shí)驗(yàn))和電解質(zhì)濃度為sg1),電解槽電壓7V,電極極距2 cm(正交表中第9個(gè)實(shí)驗(yàn))。在電解5h后,仍繼續(xù)通電至10h,分別在6h,8h,10h時(shí)取樣測(cè)定CODs結(jié)果見(jiàn)圖2
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由圖 2 可 以看出,隨著電解時(shí)間的加長(zhǎng),COD,去除率逐步增加,由于實(shí)驗(yàn)以機(jī)理探討和方法可行性為研究目的,試驗(yàn)中沒(méi)有采用更大的電流密度,但可以看出電解法處理 TNT廢水有效,方法是可行的。
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