酸堿
污水處理設(shè)備選這家沒錯
UDMH模擬廢水,由偏二甲肼樣品與去離子水配制而成,其中UDMH質(zhì)量濃度為400mg/L,COD質(zhì)量濃度為820mg/L;偏二甲肼,純度為99.2%,無色透明溶液;顆?;钚蕴?,粒徑700~2360μm,碘吸附值850mg/g,強度94%,水分不大于5%,灰分不大于15%,比表面積1200m2/g;重鉻酸鉀、過氧化氫、氫氧化鈉、甲醇、氨水、氨基磺酸銨、氯化鈣、硫酸銨、硫酸、鹽酸、氯化鈉、檸檬酸、乙酰丙酮、冰乙酸、吡啶-酸、、乙酸銨,以上試劑均為分析純。
經(jīng)改裝(加回流冷凝裝置)WP700(MS-2004TMS-2014T)型LG微波爐;PHS-3C型酸度計;721可見分光光度計司;DZF-6020真空干燥箱;79-1型磁力攪拌器;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用
真空泵。
1.2分析測定方法
UDMH含量采用氨基亞鐵光光度法測定;COD含量采用消解分光光度法測定;HCHO含量采用乙酰丙酮法進行測定;CN-含量采用吡啶-酸分光光度法進行測定。
1.3實驗方法
稱取適量顆?;钚蕴?,用質(zhì)量分數(shù)為5%的浸泡24h,然后用蒸餾水多次淋洗呈中性,置于130℃真空干燥箱干燥12h至恒重,裝入細口瓶中備用。
室溫下,取一定量經(jīng)處理后的活性炭于250mL磨口燒瓶中,加入100mL預(yù)先配制好的質(zhì)量濃度為400mg/L的UDMH廢水,調(diào)節(jié)溶液的pH值,再加入適量H2O2及FeSO4溶液(n(Fe2+)∶n(H2O2)按1∶6、1∶8、1∶10、1∶12分別進行配置)。將燒瓶置于微波爐,打開冷卻水,調(diào)節(jié)微波功率并設(shè)好時
偏二甲肼(UDMH)是一種性能良好的液體火箭推進
傳統(tǒng)脫硫廢水排放標準對重金屬的排放濃度作了規(guī)定,同時規(guī)定了全廠排放口懸浮物、化學需氧量、硫化物、氟化物等主要污染物的排放限值。近年來,針對脫硫廢水的問題,環(huán)保部在2017年頒布的《火電廠污染防治技術(shù)政策》和《火電廠污染防治可行技術(shù)指南》(HJ2301—2017)中指出,火電廠水污染防治應(yīng)遵循分類處理、一水多用的原則,鼓勵火電廠實現(xiàn)廢水的循環(huán)使用不外排,宜經(jīng)石灰處理、絮凝、澄清、中和等工藝處理后回用,并鼓勵采用煙氣余熱蒸發(fā)干燥或蒸發(fā)結(jié)晶等處理工藝,實現(xiàn)脫硫廢水不外排。
燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理主要包括煙道蒸發(fā)和蒸發(fā)結(jié)晶兩條技術(shù)路線。
1.1煙道蒸發(fā)技術(shù)
煙道蒸發(fā)技術(shù)通過將脫硫廢水噴入煙道內(nèi),霧化后經(jīng)煙氣加熱蒸發(fā)。污染物(包括結(jié)晶析出的溶解性鹽)隨煙氣中的煙塵一起被
除塵器捕集,廢水中的水蒸氣冷凝回用,從而實現(xiàn)對污染物的去除。煙道蒸發(fā)技術(shù)又分為主煙道蒸發(fā)處理技術(shù)和旁路煙道蒸發(fā)處理技術(shù)。
(1)主煙道蒸發(fā)工藝流程如圖1所示,廢水經(jīng)霧化噴射裝置(一般采用雙流體霧化噴嘴)霧化噴入煙道,液滴在鍋爐尾部煙氣的加熱作用下迅速蒸發(fā)形成水蒸氣,廢水中的鹽分結(jié)晶后隨煙氣中的灰一起進入除塵器而被捕集去除。廢水蒸發(fā)形成的水蒸氣隨除塵后的煙氣進入脫硫吸收塔,在噴淋水的冷卻作用下,水蒸氣凝結(jié)進入脫硫塔的漿液循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)利用,從而實現(xiàn)脫硫廢水的處理。該技術(shù)的特點在于投資費用較低,但其處理量有限;雙流體霧化噴嘴易堵塞;存在煙道腐蝕與積灰風險。
劑。隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,UDMH使用量持續(xù)增多,在試驗過程中會產(chǎn)生大量的有毒廢水?,F(xiàn)階段對UDMH廢水的處理方法包括化學、物理、生物方法等。常用化學方法主要采用氧化工藝,存在處理效率不高、某些中間產(chǎn)物毒性大、易產(chǎn)生二次污染等缺點。常用物理方法主要采用離子交換樹脂、凹凸棒土、活性炭等對廢水中污染物進行分離、轉(zhuǎn)移,存在處理不、投資成本較高、吸附劑再生困難、吸附效果不佳等缺點。常用生物方法采用細菌、水生植物等降解UDMH廢水,存在易受降解環(huán)境影響、降解速率較慢、運行控制較難等問題。一些新型的處理工藝包括超臨界水氧化法、酸性氧化電位水處理技術(shù)、低溫等離子體處理技術(shù)等。其中超臨界水氧化法可將難降解的大分子有機物在短時間內(nèi)氧化為N2、H2O、CO2等小分子無毒物質(zhì),用結(jié)構(gòu)簡單且體積較小的反應(yīng)裝置即能達到氧化去除有機物的目的,但缺點是存在條件極其嚴苛,且前期的裝置價格昂貴,不能作為常規(guī)降解UD-MH的工藝;酸性氧化電位水處理技術(shù)反應(yīng)速度快,尤其便于快速處理較低濃度、少量的UDMH廢水,但仍需與其他廢水處理技術(shù)結(jié)合起來,以最大限度提高UDMH廢水處理效果;低溫等離子體處理技術(shù)降解較為效果較佳,但對設(shè)備要求較高。因此,如何使用更環(huán)保且安全高效的工藝處理UDMH廢水有著極其重要的意義。
在微波輻射下,活性炭吸收微波能量并在其表面形成很多“熱點”,該“熱點”處的能量及溫度比其他地方高出許多,通常被用于誘導反應(yīng)的催化劑。目前,在環(huán)境工程領(lǐng)域微波誘導催化技術(shù)推廣應(yīng)用較為廣泛,在模擬單一成分廢水降解方面采用微波-活性炭工藝的研究較多。Fen-ton法在高濃度、難降解廢水降解領(lǐng)域有著較強的優(yōu)勢,因其設(shè)備簡易、費用少、操作簡單、反應(yīng)快速等倍受青睞。
在微波場中,F(xiàn)enton試劑存在
道蒸發(fā)產(chǎn)生的固態(tài)污染物通過研磨處理后可用作水泥、混凝土組分,還可作為原料代替黏土生產(chǎn)水泥熟料的原料,制造燒結(jié)磚、空心砌磚,鋪筑道路等。目前煙道蒸發(fā)技術(shù)在國內(nèi)電廠工程應(yīng)用較少,相關(guān)研究人員的研究內(nèi)容主要集中在蒸發(fā)過程的模型模擬,包括蒸發(fā)固化的速度、程度與煙氣流速、噴射方式、液滴切割粒徑、溫度等影響因素之間的關(guān)系。
1.2蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
酸堿污水處理設(shè)備選這家沒錯蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)一般通過蒸汽或其他方式將廢水加熱至水分蒸發(fā),水蒸汽冷凝后重復利用,污染物最終以晶體形式析出,從而實現(xiàn)脫硫廢水的,結(jié)晶鹽干燥后裝袋外運,進行綜合利用或處置,避免產(chǎn)生二次污染。蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的路線為預(yù)處理—濃縮減量—蒸發(fā)結(jié)晶。預(yù)處理方式一般為三聯(lián)箱預(yù)處理、化學軟化、管式微濾膜軟化等,其目的主要是軟化和除硅。濃縮減量方式可分為兩類,即熱法減量技術(shù)和膜法減量技術(shù)。熱法減量技術(shù)包括低溫多效蒸發(fā)(lowtemperature-multipleeffectdistillation,LT-MED)、機械蒸汽壓縮(mechanicalvaporcompression,MVC)、機械蒸汽再壓縮(mechanicalvaporrecompression,MVR)、熱力蒸汽再壓縮(thermalvaporrecompression,TVR)等。膜法減量技術(shù)包括納濾(nanofiltration,NF)、反滲透(reverseosmosis,RO)、正滲透(forwardosmosis,FO)、電滲析(electrodialysis,ED)、膜蒸餾(membranedistillation,MD)或以上幾種技術(shù)的組合等。濃縮減量的目的是盡量提高系統(tǒng)的回收率,使得進入結(jié)晶工藝段的廢水減少。蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)與熱法減量技術(shù)的目的均是處理末端濃鹽水,固化脫硫廢水中的污染物,其重點在于降低腐蝕和提高結(jié)晶鹽純度等。
蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)各工藝段處理方式多種多樣,可根據(jù)實際廢水水質(zhì),并結(jié)合出水及結(jié)晶鹽的要求靈活確定合理的技術(shù)方案。目前,此項技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到我國電廠脫硫廢水的實際處理中。但其各工藝段均存在優(yōu)化難題,預(yù)處理階段藥劑量消耗大,運行成本高;濃縮減量階段工藝復雜,濃縮極限低;結(jié)晶階段處理濃鹽水量大,投資與能耗高,最終產(chǎn)生結(jié)晶混鹽的處置與純鹽的出路亟待解決。
條件下引入活性炭,活性炭活性中心上吸附Fe2+、有機污染物等,對羥基自由基(?OH)附近污染物濃度有增大作用,可實現(xiàn)去除污染物、增強氧化效率的目的。微波穿透能力很強,有效降低反應(yīng)活化能,對?OH釋放有利,增大?OH生成率,使Fenton反應(yīng)活性大幅度提高,能取得較好的降解效果。
本研究采用活性炭-微波-Fenton組合技術(shù)對UDMH廢水進行處理,探討主要降解中間產(chǎn)物甲醛與氰根離子的變化規(guī)律,并對COD濃度與時間的關(guān)系進行線性擬合,以期為UDMH廢水處理的工藝應(yīng)用及優(yōu)化提供理論參考。
間開始加熱。待反應(yīng)結(jié)束后,取出燒瓶并冷卻至室溫,將水樣過濾,測定原始廢水及處理后的廢水在500nm處的吸光度值,計算UDMH的去除率;測定COD值,計算COD去除率;測定HCHO及CN-的含量。
2、結(jié)果與討論
2.1H2O2體積與COD去除率的關(guān)系
在pH值為3、微波功率為460W、活性炭質(zhì)量為3g、n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶10時,加入不同體積的68.5g/L的H2O2溶液,以6、12、18、24、30min為采樣時間點,H2O2體積與COD去除率的關(guān)系曲線見圖1。