轉動式內電解反應器預處理磷化廢水的試驗研究.pdf

1、磷化是被廣泛應用于精加工金屬和非金屬部件表面的預處理工藝。由于磷化過程經濟、操作速度快且能達到優(yōu)良的耐磨性、耐腐蝕性、附著能力和潤滑性等特點，它在汽車、加工和機械工業(yè)中具有重要作用。磷化處理工藝涉及的幾道逆流漂洗過程中產生的廢水含有PO43-、Fe2+、Ni2+、Mn2+和 Zn2+離子等多種污染物。為了控制富營養(yǎng)化和減少排放，磷化廢水需要進行除磷和重金屬離子。以蘇州某汽車有限公司的磷化廢水為研究對象，并針對磷化廢水的特點選擇相應的處理

2、方法。在本文中采用內電解法為主要的處理工藝并結合電絮凝作為后續(xù)處理方法對磷化廢水進行試驗研究。研究了反應器內電解除磷的基本運行條件，并在該反應條件下考察了內電解法對磷化廢水的處理效果，隨后提出廢水的后續(xù)處理方法；研究了磷化廢水內電解處理后沉淀物的物理化學特性和廢水中污染物的去除機理，并進一步考察了沉淀物中磷的解吸過程。研究的結論如下：
　　（1）首先設計和制作一個能自動曝氣、易于實現(xiàn)現(xiàn)場處理的轉動式內電解反應器。以模擬配水為處理對

3、象在反應器里通過單因素試驗研究Fe/Cu質量比和轉速對除磷效果的影響。在不調節(jié)廢水pH值條件下經連續(xù)3h內電解處理后得到基本運行條件是Fe/Cu質量比為3/1、轉速為8r/min。
　?。?）在基本運行條件下通過轉動式內電解反應器對磷化廢水進行試驗研究，并提出電絮凝后續(xù)處理的方法。磷化廢水的初始pH是6.42、總磷為71.831mg/L、COD為40mg/L、Ni2+離子為13.933mg/L和Mn2+離子為9.245mg/L，以

4、Fe/Cu作為填料經360min內電解處理后pH值變化到9.3，廢水中TP、COD、鎳、錳的濃度分別降至0.303mg/L、18.86mg/L、0.144mg/L和0.305mg/L，去除效率分別達到99.58％、54.1%、98.97%和96.7%。動力學研究結果顯示，磷化廢水中磷的去除可以通過表觀一級動力學模型進行描述。廢水中的ORP、DO和電導率也發(fā)生了很大的變化。當磷化水廢經內電解處理結束后，水色呈現(xiàn)出黃色；廢水再經電絮凝后續(xù)處

5、理，溶液變澄清，污染物也進一步被去除。
　?。?）在機理研究方面，通過TG-DSC、XRD、FT-IR、Raman、HRTEM和FESEM/EDX分析了磷化廢水內電解后沉淀物的特征，結果表明，沉淀物是呈無定型晶體結構的層狀FeOOH并含有少量Fe2O3，在不同溫度下分別煅燒12h之后沉淀物從無定型相逐漸轉變?yōu)閱尉嗟摩?Fe2O3。XRD、FT-IR和Raman的分析結果表明，磷化廢水中的磷主要通過吸附和共沉淀作用去除。