鐵炭曝氣微電解對炸藥廢水的試驗研究

更新時間：2009-04-29 11:37 來源：作者: 閱讀：3005

炸藥工業排出的生產廢水中含有第恩梯(DNT)、黑索金(RDX)等種劇毒物質，污染物量雖不多，但若不對其處理可造成嚴重的環境污染。國家對炸藥廢水排放標準明確規定:TNT工業污染物一級排放標準，當水體稀釋倍數>10，總硝基化合物(以2，4-DNT和2-TNT計)容許排放濃度為5.0mg/L；當稀釋倍數<10，容許排放濃度為0.5mg/L；黑索金濃度<1.5mg/L。炸藥廢水成分復雜，含有大量有毒物質，屬于高濃度難生化有機廢水。目前，國內外還沒有一套較成熟的工藝對此進行處理。因此，開發研制有效的處理工藝成為當務之急。

試驗采用鐵炭曝氣微電解工藝處理炸藥廢水，通過曝氣、鐵炭原電池的氧化作用及Fe/C原電池產生的Fe2+作用產生較高濃度的強氧化劑·OH自由基，以達到對炸藥廢水中有機污染物的去除，并提高污水的可生化性；用此工藝對炸藥廢水進行預處理取得良好效果。

1試驗裝置與分析

1.1試驗原理

鐵炭曝氣微電解是利用金屬腐蝕原理，在酸性介質里Fe/C形成原電池，利用微電流的氧化還原作用對廢水中的有機物進行降解處理。其基本電極反應式為:

陽極:
Fe-2e→Fe2+
E1=-0.440+0.03logαFe2+

陰極(酸性條件):
2H++2e→H2
E2=-0.059pH-0.03logPH2
式中:E1、E2為電極電位(V)，αFe2+為在Fe2+水中的活度，PH2為H2在水中的分壓。
ΔE=E2-E1=0.44-0.03log(αFe2+×PH2)-0.059pH

采用鐵炭曝氣微電解工藝，反應過程中生成的具有高度氧化還原的物質可降解廢水中的有機污染物；氧氣的進入可以補充反應體系的氧化劑，增加電子受體，抑制氫電子的減少；另外，增加曝氣使得在反應器內出現三相流作用，可以加快鐵炭微電解反應，提高試驗的處理效率。在進水同時加入的物質A可與Fe2+反應生成強氧化物質·OH，·OH直接降解去除廢水中的有機污染物，從而達到對炸藥廢水中的有機污染物的去除；同時，反應產生的鐵系化合物為良好的絮凝劑，可對廢水中的懸浮物以及部分溶解性有機物通過絮凝沉淀而與水分離。多種效應綜合的結果使廢水中的有機物得到部分去除，使污水可生化性B/C值得到提高。

1.2試驗用水及分析方法

試驗是對西北某軍工廠炸藥廢水處理的研究。該軍工廠主要生產RDX(1，3，5-三硝基-1，3，5-三氮雜環乙烷，又稱環三亞甲基三硝胺，黑索金炸藥。根據生產工藝的不同，生產RDX的過程中產生的廢水可分為R酸水和R堿水，試驗是對R酸水和R堿水的研究其水質指標見表1。