2. 2. 1 初始pH为3
用硫酸将进水溶液pH值调为3, 2套反应床对 酸性红B的脱色效果如图5所示。从图5可知,铁 镀铜滤料体系与单一铁滤料体系分别运行10 d,前 者对酸性红B的脱色率一直高于后者。前者平均 脱色率达70·9%,后者仅为52·6%。并且, 2套反 应床的脱色率比2. 1节中相应的脱色率均有所提 高。这是由于在低pH值时,因有大量的H+加速反 应的进行和Fe2+的溶出,增强了对酸性红B去除作 用。从图中还可看出,在pH值较低的情况下,铁镀 铜内电解体系具有更强的脱色能力。
由图7可知，在碱性条件下，单一铁滤料体系脱色率下降,平均脱色率为45·7%。而铁镀铜滤料体 系脱色效果也有下降,平均脱色率为63·8%,仍比 单一铁滤料体系高出18%。从以上2个试验可知 在酸性和碱性条件下,铁镀铜内电解体系对酸性红 B的脱色效果均好于单一铁内电解体系。从图6和 图8可知, 2套反应床的出水pH值均较为稳定,能 适应进水水质波动,减少对后续生物处理的冲击。
由图9可知,单一铁滤料体系对酸性红B平均 脱色率为51·2%,比2. 1节试验中未开循环的脱色 率提高了约5%;铁镀铜滤料体系的平均脱色率为 67·8%,几乎与2. 1节试验中未开循环的脱色率相 同。虽然理论上加大循环能够加大铁表面水力紊 动,加速铁表面传质速率,但由于进水上升流速为 0·058 mm/s,即使采用3倍循环水面的上升流速也 较小,不能有效地降低扩散层厚度,使扩散层内层流 转化为紊流,也不能搅动铁刨花表面沉积铁的氢氧 化物层,对传质的加强作用较小。
2.4 曝气对反应床脱色效果的影响
刘 霞,卢毅明,马鲁铭
2. 2. 1 初始pH为3
用硫酸将进水溶液pH值调为3, 2套反应床对 酸性红B的脱色效果如图5所示。从图5可知,铁 镀铜滤料体系与单一铁滤料体系分别运行10 d,前 者对酸性红B的脱色率一直高于后者。前者平均 脱色率达70·9%,后者仅为52·6%。并且, 2套反 应床的脱色率比2. 1节中相应的脱色率均有所提 高。这是由于在低pH值时,因有大量的H+加速反 应的进行和Fe2+的溶出,增强了对酸性红B去除作 用。从图中还可看出,在pH值较低的情况下,铁镀 铜内电解体系具有更强的脱色能力。
由图7可知，在碱性条件下，单一铁滤料体系脱色率下降,平均脱色率为45·7%。而铁镀铜滤料体 系脱色效果也有下降,平均脱色率为63·8%,仍比 单一铁滤料体系高出18%。从以上2个试验可知 在酸性和碱性条件下,铁镀铜内电解体系对酸性红 B的脱色效果均好于单一铁内电解体系。从图6和 图8可知, 2套反应床的出水pH值均较为稳定,能 适应进水水质波动,减少对后续生物处理的冲击。
由图9可知,单一铁滤料体系对酸性红B平均 脱色率为51·2%,比2. 1节试验中未开循环的脱色 率提高了约5%;铁镀铜滤料体系的平均脱色率为 67·8%,几乎与2. 1节试验中未开循环的脱色率相 同。虽然理论上加大循环能够加大铁表面水力紊 动,加速铁表面传质速率,但由于进水上升流速为 0·058 mm/s,即使采用3倍循环水面的上升流速也 较小,不能有效地降低扩散层厚度,使扩散层内层流 转化为紊流,也不能搅动铁刨花表面沉积铁的氢氧 化物层,对传质的加强作用较小。
2.4 曝气对反应床脱色效果的影响
曝气能够提高2套反应体系的脱色效果,由于 考虑到实际运用中成本问题,且气量过大会加大铁 的消耗量,气量过小对填料表面附着层的搅动不够, 故本节采用微曝气的形式来提高对酸性红B的脱 色效果,曝气气量控制在0·06 L/h左右,汽水比为 1∶30,进水pH为7. 2,关闭回流泵,出水DO为 1·5 mg/L。
由图10可知, 2套反应床分别运行10 d,单一 铁滤料体系对酸性红平均脱色率为79·6%,铁镀铜 滤料体系的平均脱色率为88·5%,比2. 1节中的脱 色率分别提高28·2%和21·9%。说明在有气泡搅 动的情况下增加切向流速而使扩散层厚度减小,加 快了染料分子的传质,同时也增加了氧的传质,加快 了铁的腐蚀,且气泡加大了对铁表面附着层的搅动 使附着在铁表面的沉淀在气泡的冲刷下脱落,使得 铁表面保持较为干净,加强了铁表面有机物传质 效率。
反应器连续运行53 d,通过对每天出水总铁、铜 含量的测定与试验结束后对泥中总铁、铜含量的测 定,得到单一铁、铁镀铜内电解反应床中铁的消耗量 分别为38和112 g,占滤料总质量的0·6%和 1·8%,说明相同时间内铁镀铜内电解反应床中更多 的阳极铁腐蚀,即更多的酸性红B得到还原。铁镀 铜内电解反应床中铜单质的脱落量为0·52 g,占总 镀铜量的2·7%,出水中铜离子及铜单质的含量低 于检测线,铜单质脱落后沉积在贮泥区,对后续生物 处理影响较少。
3 结 论
(1)在不同初始条件下,催化铁内电解反应床 对酸性红B的脱色效果均优于单一铁内电解反应 床,说明铜的加入提高了还原效率,增加了反应床的 抗冲击能力。
(2) 3倍回流对提高反应床对酸性红B的脱色 效果作用不明显。曝气能够增加反应床中的电子受 体,使得反应器内出现三相流作用,加快铁腐蚀, 提高酸性红B的脱色效率。当汽水比为1∶30,水力 停留时间为2 h,关闭回流,单一铁、催化铁滤料体系 对酸性红B的脱色率分别提高28·2%和21·9%。
(3)催化铁内电解反应床运行管理简单方便, 处理效能高,抗冲击能力强,出水水质稳定。
