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铁炭曝气微电解对炸药废水的试验研究
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铁炭曝气微电解对炸药废水的试验研究更新时间：4-29 11:37
炸药工业排出的生产废水中含有第恩梯(DNT)、黑索金(RDX)等种剧毒物质，污染物量虽不多，但若不对其处理可造成严重的环境污染。国家对炸药废水排放标准明确规定:TNT工业污染物一级排放标准，当水体稀释倍数>10，总硝基化合物(以2，4-DNT和2-TNT计)容许排放浓度为5.0mg/L；当稀释倍数<10，容许排放浓度为0.5mg/L；黑索金浓度<1.5mg/L。炸药废水成分复杂，含有大量有毒物质，属于高浓度难生化有机废水。目前，国内外还没有一套较成熟的工艺对此进行处理。因此，开发研制有效的处理工艺成为当务之急。
试验采用铁炭曝气微电解工艺处理炸药废水，通过曝气、铁炭原电池的氧化作用及Fe/C原电池产生的Fe2+作用产生较高浓度的强氧化剂·OH自由基，以达到对炸药废水中有机污染物的去除，并提高污水的可生化性；用此工艺对炸药废水进行预处理取得良好效果。
1试验装置与分析
1.1试验原理
铁炭曝气微电解是利用金属腐蚀原理，在酸性介质里Fe/C形成原电池，利用微电流的氧化还原作用对废水中的有机物进行降解处理。其基本电极反应式为:
阳极:
Fe-2e→Fe2+
E1=-0.440+0.03logαFe2+
阴极(酸性条件):
2H++2e→H2
E2=-0.059pH-0.03logPH2
式中:E1、E2为电极电位(V)，αFe2+为在Fe2+水中的活度，PH2为H2在水中的分压。
ΔE=E2-E1=0.44-0.03log(αFe2+×PH2)-0.059pH
采用铁炭曝气微电解工艺，反应过程中生成的具有高度氧化还原的物质可降解废水中的有机污染物；氧气的进入可以补充反应体系的氧化剂，增加电子受体，抑制氢电子的减少；另外，增加曝气使得在反应器内出现三相流作用，可以加快铁炭微电解反应，提高试验的处理效率。在进水同时加入的物质A可与Fe2+反应生成强氧化物质·OH，·OH直接降解去除废水中的有机污染物，从而达到对炸药废水中的有机污染物的去除；同时，反应产生的铁系化合物为良好的絮凝剂，可对废水中的悬浮物以及部分溶解性有机物通过絮凝沉淀而与水分离。多种效应综合的结果使废水中的有机物得到部分去除，使污水可生化性B/C值得到提高。
1.2试验用水及分析方法
试验是对西北某军工厂炸药废水处理的研究。该军工厂主要生产RDX(1，3，5-三硝基-1，3，5-三氮杂环乙烷，又称环三亚甲基三硝胺，黑索金炸药。根据生产工艺的不同，生产RDX的过程中产生的废水可分为R酸水和R碱水，试验是对R酸水和R碱水的研究其水质指标见表1。
1.3试验方法和装置
试验装置如图1。在"80mm×1000mm有机玻璃柱中按1∶1的比例(体积比)填入废铁屑和吸附饱和的活性炭。填料有效高度是700mm。炸药废水用计量
泵2从调节水箱1中将废水打入铁炭曝气微电解反应器中，气水比为2∶1。试验装置示意图如下：
[ 本帖最后由 shui 于 2010-1-12 16:39 编辑 ] |
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发表于 2009-7-2 05:09:57
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