高郵mbr一體化污水處理設備安裝調試

.2 儀器和試劑

好的去除率，但只可去除一部分，也是將污染物從液相轉移到固相，并沒有實現降解，所以一般用于印染廢水的預處理。

　　對于廢水中難降解性有機物的處理，當前世界主流技術是以氧化自由基為主的高級氧化技術(AOPs)，包括濕式氧化、超臨界水氧化、芬頓氧化、光催化氧化、臭氧氧化、等離子體技術等，雖然它們的反應機理不相同，但都主要通過產生羥基自由基來氧化有機物，并將之礦化成二氧化碳和水。

　　多綜合功能被慢慢掌握。等離子體反應器中不僅會有多種產生羥基自由基的方式，如光催化、芬頓反應、還有高溫熱解沖擊波、汽蝕、各種活性基團(含氧基團、水合電子、氨氮類自由基、過氧亞硝酸根離子等)的綜合效應來降解有機物，并且這些反應表現出良好的兼容性，還能通過和催化劑、吸附劑等聯合來提高降解效率，且沒有二次污染。因此研究等離子體處理印染廢水工藝具有重要的意義。

　　1、等離子體處理印染廢水反應器

　　1.1 電暈放電反應器

　　利用脈沖電暈放電使有機染料褪色，通過靜電火花間隙開關，使用一個電容器(1nF)放電電路產生高壓脈沖。峰值電壓和重復頻率分別為14~18kV和170~600Hz。反應器有兩個部分，即靜電霧化部分和電暈放電部分。靜電霧化部分由皮下注射針噴嘴和環形電極組成。噴嘴電極和環形電極分別連接到直流電源和地電極。噴嘴的外徑為0.53mm，接地環形電極的內徑為30mm。噴嘴和環形電極之間的距離為15mm。電暈放電部分由方形的線電極(1×1mm2)構成，該電極放置在不銹鋼網(2×2mm2)圓柱電極的中間，電極分別連至脈沖電源和地電極。網狀圓柱電極的垂直高度為60mm，反應器(有機玻璃管)的長度和內徑分別為200和45mm。通過微加料器以6.3mL/min的速率添加染液。以2mL/min的速率從反應器的頂部注入氣體。

　　通過多針-板高壓電暈放電使偶氮染料(酸性橙7，AO7)脫色，反應系統由一個脈沖高壓源和一個反應容器組成。使用0~50kV可調直流電壓源、電容器、可調修剪電容和旋轉火花間隙開關產生脈沖高壓。脈沖上升時間小于100ns，脈沖寬度小于500ns。反應容器由一個樹脂玻璃圓柱(內徑100mm，長度265mm)組成。圓柱的中間有多針-板電極，其能夠在針的產生正流注電暈放電，陽極針和平板電極之間的距離為25mm。7個針構成的陽極中，1個針位于中間，其他的6個針在周圍進行均勻圓周分布，其圓周半徑為20mm，并使用樹脂盤進行固定。每一個針由不銹鋼針頭構成，硅酮絕緣層包裹著伸出的針尖，針尖只從絕緣層中伸出1mm的長度。接地平板電極由90mm直徑、1.5mm厚度的不銹鋼圓盤構成。

　　在利用電暈放電反應器降解甲基橙、天空藍、羅丹明染料廢水，實驗裝置由脈沖高壓電源和反應器組成。用蠕動泵以100mL/min的流速使總體積為300mL的染料溶液循環通過反應器。反應器容器包含一個環形電極幾何體系，在有機玻璃圓柱體的中心放置一個不銹鋼環(厚度0.5mm，直徑6mm)(內徑53mm，長度50mm)用于在水中產生脈沖流光電暈放電。接地電極為不銹鋼圓柱體(直徑50mm，長度30mm)。對環形電極施加正的脈沖電壓。帶有旋轉火花隙開關的電源用于產生高壓脈沖。存儲電容器的脈沖電壓幅度，脈沖頻率和電容分別為0~30kV，25Hz和6nF。

　　1.2 介質阻擋放電反應器

　　高郵mbr一體化污水處理設備安裝調試利用介質阻擋放電反應器降解亞甲基藍，石英制圓柱形反應器管內徑為19mm，長度為210mm。在外部電極上涂上銀膏，長度為100mm。內電極是由不銹鋼燒結纖維制成的直徑為16mm的圓柱體。含有染料的溶液通過蠕動泵循環，并在內部電極的表面上作為薄膜流動，經過頂部的多個孔。通過反應器的上蓋引入空氣或氧氣，通過質量流量控制器調整流量。氣體和溶液通過底部的管道離開反應器。管道可以放置在溶液儲存器的頂部，也可以放在底部以使氣體通過溶液，從而使放電中產生的臭氧與溶液儲存器中的染料分子反應。放電以脈沖模式運行。內電極以高電壓連接，外電極接地。負極性的直流高壓發生器為1nF的電容充電，隨后通過在自擊穿模式下工作的火花隙開關進行放電。

　　使用浸沒在水中的氣相介質阻擋放電反應器降解偶氮染料橙色II過程中，反應器容器包含有污水，其內徑為90mm，長度為200mm。浸在污水中的介質阻擋放電反應器包含一個石英管和一個9mm的銅棒，石英管的內徑和外徑分別為22和25mm。有效值為13.4~23.3kV的交流高壓被施加到銅電極上，污水和地電極相連接。污水是導電的，它可以將地電極延伸到石英管的表面。在銅電極和石英管的內表面發生放電，在該空間內產生臭氧和紫外線。流經該區域的氣體為空氣或者氧氣。

　　混合氣液介質阻擋放電降解茜素紅(AR)，實驗裝置主要由交流高壓電源和電抗器組成。反應容器為內徑為100mm的夾套石英圓柱體。高壓電極由9根直徑為1mm的銅線組成，每根銅線用一端密封的石英管覆蓋，壁厚為0.5mm。一端密封的石英管全部插入溶液中約10mm深，然后均勻分布在水面上。這些銅電極從石英管的另一端伸出，全部連接到高壓電源。該溶液直接用作接地電極。水處理的輸入功率由電壓調整器調整。通過在外護套中運行冷卻水，將溶液的溫度保持在室溫(300±2K)。AR溶液由分析純的AR和蒸餾水配制而成，水溶液的體積為200mL。通過加入KCl控制溶液的電導率，并通過加入NaOH或HCl(其通過pH計(PHS-3C)測量)來調節其pH值。放電氣體可以通過鼓泡不同的氣體(如空氣，氮氣或氧氣)來改變。

　　JB-2型恒溫磁力攪拌器;PHSJ-4A數顯pH計;分析天平;分析純30%H2O2;分析純FeSO4·7H2O;分析純NaOH;分析純。

　　1.3 實驗方法

　　常溫條件下，取4-AA廢水1000mL置于2L燒杯中，用98%H2SO4調節廢水pH值至酸性，依據實驗需要分別投加一定量的FeSO4·7H2O和30%H2O2，在磁力攪拌器上反應一定時間，然后用30%NaOH溶液調節廢水pH值至中性，靜置一段時間后取上清液測定出水COD濃度。

　　1.4 檢測方法

　　色度：稀釋倍數法(GB11903-89);pH：PHSJ-4A數

以看出，廢水初始pH值過低時處理效果很差，隨著初始pH值的不斷升高，COD去除率也在不斷上升。當廢水初始pH值為3.5時，出水COD，COD去除率達到值為50.04%;繼續提高廢水的初始pH值，COD去除率反而下降。這是因為pH值過低時，·OH生成量較小，氧化效果差。如果pH值過高，Fe2+在堿性條件下形成了氫氧化物沉淀，從而失去催化性能，也不利于·OH的生成。因此，確定廢水反應初始pH值為3.5。

　　2.2 H2O2投加量不同對COD去除率的影響

　　調節廢水pH=3.5，投加FeSO4·7H2O為2g/L，改變H2O2投加量，反應時間2h，研究不同H2O2投加量

顯pH計;COD：重鉻酸鹽法(HJ828-2017);BOD5：稀釋與接種法(HJ505-2009)。

　　2、實驗結果與討論

　　2.1 不同初始pH值對COD去除率的影響