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离子膜电解法预处理聚乙烯醇退浆废水研究

来源:徐泽林, 康娟, 陶阳宇, 赵玉明 发布时间:2011年01月24日
聚乙烯醇(PVA)是常见的水溶性高分子聚合物之一,作为上浆料被广泛应用于纺织、印染、化纤等行业中。因其废水具有成分复杂、可生化性差、pH值高等特点,用传统的物化+活性污泥工艺处理后出水水质很难达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—92)中的一级排放标准。因此选择合适的预处理技术,是处理这类废水的关键。目前研究较多的PVA退浆废水处理方法主要有泡沫分离、超滤、盐析、氧化剂氧化以及微波辐射、光催化等技术,但存在投资费用和运行费用较高等缺点 ,与工业化应用还有一定距离。离子膜电解法是电化学氧化和电渗析相结合的废水预处理技术。由于其阳极可产生强氧化性物质(CI 、OCl一、·OH等),能够降低废水中的部分COD和pH值,同时可利用电渗析技术回收碱或盐,有利于废水的后续生化处理。故笔者采用离子膜电解法预处理PVA退浆废水,考察了槽电压、NaCl投量、反应温度对预处理效果的影响。1 试验装置与方法1.1 废水水质试验用水(阳极液)采用模拟的PVA退浆废水,PVA浓度为1.65 g/L,COD为2 910 mg/L,pH值为12,并根据需要投加氯化钠。阴极液采用0.5% 的NaOH溶液,可循环使用。1.2 试验装置试验装置如图1所示。其中直流稳压电源(wYJ型)的电压和电流分别为3O V和5 A,阳极为网状钛涂稀有金属电极,阴极为打孔不锈钢电极。1.3 试验方法 .取废水和0.5% 的碱液各500 mL于夹套玻璃柱内,开启磁力驱动泵,设定循环水温度、槽电压、NaC1浓度,然后通电进行电解反应(设定电解时间为3 h),每隔0.5 h测定废水中COD、pH值的变化,确定工艺的最佳运行条件。1.4 分析项目及方法COD:微波消解快速测定法 ;pH值:pH计(pH213型,哈纳仪器);NaOH浓度:酸碱滴定法;PVA浓度:分光光度法 (752N型紫外/可
见分光光度计)。2 试验结果与讨论2.1 电压对预处理效果的影响在试验温度为45℃ 、NaC1浓度为2 000 mg/L的条件下,调节槽电压分别为4.5、6、7.5 V,考察电压对电解效果的影响,结果如图2所示。由图2(a)可以看出,在3种槽电压条件下,废水经1.5 h的电解后其pH值由12降至1.8左右,且随着电解时间的延长,pH值的变化较小。分析原因可能是废水中的阳离子(主要是Na )在电场力作用下逐渐通过膜迁移至阴极区,随着废水酸度的增加,H 代替Na 担负起离子迁移的任务,最终使生成的H 与迁移的H 数量一致,故pH值趋于恒定。由图2(b)可看出,槽电压对COD的去除具有重要影响,槽电压越高,对COD的去除率也就越高。2.2 氯化钠投量对预处理效果的影响

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