铁碳微电解预处理有机硅废水的应用研究刘超斌张丹刘喆【摘要】采用铁碳微电解工艺处理有机硅废水，研究铁碳微电解作为预处理单元的优势及其反应动力学方程。研究表明：铁碳微电解在处理含有较多挥发性物质的有机硅废水时，比单级Fenton法具有更好的处理效果和更低的处理费用，而且它在处理有机硅废水的反应动力学模型符合一级反应，其反应方程式为y=2271e-0.00356x，反应速率常数为0.00356min-1。【关键词】铁碳微电解;Fenton;有机硅废水;反应动力学：X703：A：2095-2457（2019）23-0246-002DOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2019.23.117【Abstract】Thetreatmentoforganosiliconwastewaterbyiron-carbonmicroelectrolysiswascarriedouttostudytheadvantagesofiron-carbonmicroelectrolysisasapretreatmentunitanditsreactionkineticequation.Studieshaveshownthatiron-carbonmicroelectrolysishasbettertreatmenteffectandlowerprocessingcostthansingle-stageFentonmethodinthetreatmentofsiliconewastewatercontainingmorevolatilematerials，anditsreactionkineticsinthetreatmentoforganosiliconwastewater.Themodelconformstothefirst-orderreaction，anditsreactionequationisy=2271e-0.00356x，andthereactionrateconstantis0.00356min-1.【Keywords】Iron-carbonmicroelectrolysis;Fenton;Siliconewastewater;Reactionkinetics有机硅具有绝热、绝缘、耐腐蚀和优良的表面活性等特性，是一类重要的化工产品，需求量日益增加，产品类型也不断丰富，至2017年，我国已成为有机硅产品的生产和消费的大国之一[1]。同时，有机硅生产废水的排放量也在快速增长，对环境的压力也日益增大。有机硅废水具有组成成分复杂，并且pH低、氯离子和含盐量高，具有生物毒性和难生物降解等特点[2]，具有较高的处理难度。本研究水样来自荆州市某化工有限公司有机硅生产车间的生产废水，目前该有机硅生产车间废水采用以A/O法为主的生物处理，进水处通过石灰石初步调节pH，后进入调节池添加液态氢氧化钠调节pH，经过混凝沉淀后进入水解酸化，达到生化处理要求。但有机硅废水中含有生物毒性和难生物降解物质，会抑制微生物的处理效率，所以需要通过预处理减少有生物毒性物质并且提高可生化性，以此提高后续生化处理效率[3]。本研究采用实际废水，废水取自荆州市某化工有限公司有机硅生产车间。根据废水低pH高盐等特点，采用铁碳微电解预处理，提高可生化性。旨在探究铁碳微电解作为预处理工艺的优点及其降解动力学，为有机硅废水预处理处理提供一条可行的途径。1实验部分1.1实验水质废水取自荆州市某化工有限公司，该废水有刺激性气味，色度较低，近似透明，有明显白色悬浮物。废水中的主要有机物为三氯甲烷、硅醇和硅醚等;主要无机物为HCl。其水质特征：COD2280～2450mg/L，pH1.85～2.3，NH3-N70～78mg/L。1.2实验装置铁碳微电解装置的有效容积为10L，铁碳含量为460g/L，铁碳比约为1：1，填充比为80%。碳填料为颗粒状活性炭，零价铁填料为铁刨花（取自荆州某机械加工厂）。曝气体积流量为3L/min，反应时间为3h。1.3实验方法微电解实验之前用5L有机硅废水浸泡活性炭，浸泡两天，每8h更换一次;将铁刨花10%NaOH煮沸5min，待冷却后用5%硫酸活化5min。加入5L废水，并且曝气反应3h。1.4分析方法COD采用重铬酸钾法测定;pH采用电极法测定。2结果与讨论2.1铁碳微电解与芬顿对有机硅废水预处理的对比两种预处理工艺对COD的去除效果。由上表1可知，原水经微电解反应3h后，COD去除率达到了44.9%，可生化性达到了0.29，达到生化处理范围，pH也提升到了5.8，为后续调节减少成本。相比之下，经过Fenton氧化后，COD去除率只达到35.5%，但可生化性明显升高，对于后续生化处理具有明显的帮助。王云波[4]等运用二级Fenton氧化预处理有机硅废水，COD去除率达到了89.2%，具有较明显预处理效果。但其酸碱的加量过大，综合处理成本上考虑，铁碳微电解具有较明显的优势。2.2动力学分析微电解过程中，COD、pH随时间变化如图2。通过对数据进一步分析探究其反应动力学降解机理。在处理成分复杂的工业废水时，很难对于其中的单一...