图3 温度对CODcr和苯胺去除率的影响
Fig.3 Effect of tempreture on removal rate
由图3可知,随温度的升高,有机膨润土吸附效果增强,当温度达到30℃时,CODcr及苯胺去除率分别达到23.8%、55.6%;这时随温度的继续升高,去除率开始降低,这主要是因为温度升高时,可获得吸附活化能,提高废水中有机物分子和季铵盐阳离子的碰撞机会,加剧分子在膨润土表面聚集和粗粒化,从而有利于膨润土的凝聚作用;但同时吸附过程是一个放热反应过程,当温度过高时,分子的热运动大大加剧,导致膨润土层间季铵盐离子上连接的烷基有机团与苯胺分子等物质之间的作用力下降,从而影响废水去除效果。
3.1.4 反应时间对去除率的影响
称取有机膨润土1g,加入pH=6的50ml废水中,盖紧后,于恒温振荡箱中,在30℃,150r/min条件下振荡,改变振荡吸附时间,测得不同反应时间条件下(10、20、30、60、90、120、180、240min)对CODcr和苯胺去除率的影响环境保护论文,如图4所示:
    
图4 反应时间对CODcr和苯胺去除率的影响
Fig.4Effect of adsorbent time on removal rate
由图4可知,有机膨润土对废水中CODcr及苯胺的吸附,能较快达到平衡。吸附过程可分为三个阶段:在0~30min内,属于快速吸附段,CODcr和苯胺浓度在这段时间内迅速减少,膨润土的吸附量随时间的增长而迅速增大;在30~60min内,进入缓慢吸附段,CODcr和苯胺的去除率缓慢增大,膨润土的吸附量缓慢增大;在60~120min内,吸附进入饱和段,CODcr和苯胺的去除率几乎不再发生变化,说明膨润土对CODcr和苯胺的吸附已达到饱和。整个吸附反应在
2.0小时后达到了平衡状态。因此试验选取的吸附时间为60min。
3.2 正交试验确定最佳工艺参数
在单因素分析的基础上,以振荡速度150r/min和吸附时间60min为固定因素,根据正交试验法,以有机膨润土对废水CODcr和苯胺的去除率作为评判指标,对膨润土投加量、pH及反应温度3个因素,采用L9(33)正交试验法,其正交试验因素水平表如表2所示,正交试验与极差分析结果如表3所示怎么写论文。极差大小反应了该因素表化对考察指标的影响程度。
表2有机膨润土吸附试验因素水平表
Table 2 Factor Level table of adsorption
experiment by organic-bentonite
因素
|
A
|
B
|
C
|
进水pH
|
有机膨润土
投加量(g/L)
|
温度(℃)
|
1
2
3
|
6
6.5
7
|
20
25
30
|
20
25
30
|
由表3可见,通过正交试验确定最优的试验条件为:有机膨润土投加量为30g/L,进水pH控制为6.5,控制温度为30℃,于振速为150r/min条件下振荡60min。对所选的因素及水平,通过极差分析可知,影响有机膨润土吸附效果的因素主次顺序BAC,即各因素影响程度为有机膨润土的投加量>反应温度>进水pH,影响处理效果的最主要因素是有机膨润土投加量环境保护论文,但考虑到表面活性剂的价格较高,达到6600元/吨,故
实际情况下投加量仅采用20g/L;温度对处理效果的影响次之,可采用30℃;进水pH对处理效果的影响最小,当pH在 6~7范围内变化时,CODcr和苯胺的极差均较小,考虑到原水pH大约为4.8~5.0,同时考虑到节约酸的成本,故将进水pH控制在6.0。
4 结论
(1)通过试验研究可知,用改性有机膨润土对难降解、高浓度的苯氨基乙腈生产废水进行吸附预处理能够降低废水毒性,提高其可生化性,有利于对其进行后续的生化处理。
(2)苯胺基乙腈车间生产废水经过有机膨润土吸附处理后,CODcr及苯胺去除率分别达到了23.3%及54.4%,可生化性BOD5/CODcr可由最初的无法测量提高到0.11左右。
(3)通过考察影响有机膨润土吸附处理苯胺基乙腈废水的因素,进水pH、有机膨润土投加量、反应温度及反应时间等,并进行正交试验,得到有机膨润土吸附处理废水的适宜工艺条件为:有机膨润土的投加量的20g/L,进水pH为6.0,控制温度为30℃,于振速为150r/min条件下振荡60min。
参考文献
[1]金奇庭,张希衡,王志盈.合成有机物在厌氧生物处理中的抑制特性研究[J]. 西安冶金建筑学院学报, 1991,9: 1-12.
[2]McBrideM B, Pinnavaia T J, Mortland M M. Adsorption of aromatic molecules byclay in a queous suspension[J]. Adv Enivron Sci Technol, 1975, 8: 145~154.
[3]SmithJ A, Jaffe P R, Chiou C T. Effect of ten quaternary ammonium cations ontetra chloromethane sorption to clay from water[J].Envion Sci Technol, 1990,24: 167~1172.
[4]朱利中,陈曙光,陈元等.CTMAB2粘土吸附处理水中苯酚、苯胺和对硝基苯酚的性能及应用研究[J].水处理技术,1997 ,23 (5) : 291~296.
[5]陈琳,苯胺基乙腈车间生产废水预处理工艺研究[M].重庆:重庆大学,2008,4.
[6]朱利中,陈宝梁等,有机膨润土及其在污
2/2 首页 上一页 1 2 |