鐵碳微電解法對(duì)沼液處理效果試驗(yàn)研究

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1、第33卷第11期可再生能源Vol.33No.112015年11月RenewableEnergyResourcesNov.2015鐵碳微電解法對(duì)沼液處理效果試驗(yàn)研究1123劉慶玉，魏歡歡，包震宇，南秀杰（1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161；2.遼寧省環(huán)境科學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161；3.撫順市新?lián)釁^(qū)環(huán)境監(jiān)理站，遼寧撫順113008）摘要：通過(guò)曝氣振蕩的鐵碳微電解試驗(yàn)，研究活性炭對(duì)鐵碳微電解處理過(guò)程的影響及鐵碳微電解處理沼液的性能，以期確定體系最佳運(yùn)行參數(shù)，探討對(duì)沼液NH-N，COD，PO3--P的去除效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：活性炭對(duì)34低濃度沼

2、液有一定的吸附性能，但經(jīng)循環(huán)吸附達(dá)到吸附穩(wěn)定的活性炭在鐵碳微電解體系中對(duì)沼液的去除效果很弱，去除率均小于3%，其影響可忽略不計(jì)；相較于沼液原液，鐵碳微電解對(duì)稀釋一倍沼液的COD，NH3-N，PO3--P3-4具有較強(qiáng)的去除效果；分別在20，25，15℃時(shí)對(duì)沼液原液COD，NH3-N，PO4-P的去除率達(dá)到吸附濃度的最大值；反應(yīng)基本均在120min達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；pH值為3時(shí)，COD，NH-N，PO3--P的去除率相對(duì)處于最佳狀34態(tài)；Fe/C質(zhì)量比為1∶1時(shí)，PO3--P4和NH3-N去除率分別高達(dá)63.19%和20.41%，當(dāng)Fe/C為3∶1時(shí)，CO

3、D去除率高達(dá)35.06%。關(guān)鍵詞：沼液；活性炭；鐵碳微電解；吸附濃度；去除率中圖分類號(hào)：TK6；S216.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671-5292（2015）11-1717-07DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.11.0200前言解處理技術(shù)有助于解決鐵屑結(jié)塊對(duì)反應(yīng)床堵塞等[15]隨著沼氣工程在技術(shù)水平和規(guī)模上的不斷發(fā)問(wèn)題，并可提高處理效率。本試驗(yàn)采用曝氣振蕩展，沼液還田技術(shù)由于自身的局限性已無(wú)法及時(shí)的鐵碳微電解技術(shù)，研究活性炭對(duì)鐵碳微電解處消納大量的沼液。豬場(chǎng)廢水含有的有機(jī)污染物濃理過(guò)程的影響及鐵碳微電解處理

4、沼液的性能，探3-度極高，厭氧消化后的沼液仍屬高濃度有機(jī)廢討對(duì)沼液NH3-N，COD，PO4-P的去除效果，尋找[1]水。要實(shí)現(xiàn)難降解廢水的有效處理，必須采用先最適試驗(yàn)條件，為沼液達(dá)標(biāo)排放的前端處理技術(shù)[2]~[4]進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)。在眾多預(yù)處理技術(shù)中，鐵碳研究提供理論指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)支撐。微電解技術(shù)被認(rèn)為是有效、廉價(jià)、綠色的預(yù)處理技1材料與方法[5]~[8]術(shù)，是大多數(shù)高濃度難降解廢水預(yù)處理的首選1.1試驗(yàn)材料[9]~[12]技術(shù)。微電解技術(shù)是將具有不同電極電位的供試沼液來(lái)自沈陽(yáng)市某養(yǎng)殖場(chǎng)，靜置12h后金屬或非金屬直接浸泡在污染廢水中，發(fā)生電池取上清液進(jìn)行

5、水質(zhì)分析。試驗(yàn)過(guò)程中分別以鐵粉效應(yīng)而形成無(wú)數(shù)微小的腐蝕原電池，使廢水中的和活性炭為電極原料。采用NaOH和HCl調(diào)節(jié)溶電解質(zhì)污染物通過(guò)氧化還原反應(yīng)，金屬陽(yáng)極被腐液的pH，所用藥劑均為分析純。沼液原液理化性蝕而消耗，同時(shí)電化學(xué)腐蝕反應(yīng)又會(huì)引發(fā)一系列質(zhì)如表1所示。連帶協(xié)同作用：吸附、絮凝和沉淀作用，鐵碳微電表1沼液原液理化性質(zhì)解法去除污染物是多種作用綜合效應(yīng)的結(jié)果[13]。Table1ThephysicochemicalpropertiesofbiogasslurryCODNH-NPO3--PCa2+Mg2+沼液中存在大量帶負(fù)電荷的膠體，由于碳酸鹽體34

6、pHmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L系平衡的存在使其具有較強(qiáng)的緩沖性能，一般方7.5139751063.970.1641.54[14]法很難破壞其電荷平衡。然而，運(yùn)用鐵碳微電解技術(shù)處理沼液的研究報(bào)道較少，其可行性有待研1.2試驗(yàn)裝置究。采用水浴搖床振蕩并控制溫度，曝氣裝置控根據(jù)以往學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)，采用動(dòng)態(tài)床鐵碳微電制曝氣量，在燒杯中進(jìn)行模擬試驗(yàn)，調(diào)節(jié)其pH收稿日期：2015-05-03?；痦?xiàng)目：國(guó)家重大專項(xiàng)（2012ZX07202-010）。作者簡(jiǎn)介：劉慶玉（1967-），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事可再生能源開(kāi)發(fā)與利用方面的研究工作。E-m

7、ail：qyliu@126.com通訊作者：南秀杰（1961-），女，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)理方面的研究工作。E-mail：fsnwlgr@163.com·1717·可再生能源2015，33（11）值，通過(guò)微電解破壞膠體特性，進(jìn)而達(dá)到分離的目2結(jié)果與討論的。鐵碳微電解裝置示意圖如圖1所示。2.1活性炭對(duì)鐵碳微電解處理沼液的影響鐵碳微電解反應(yīng)器2.1.1活性炭對(duì)沼液的吸附在鐵碳微電解填料加入燒杯的初期，活性炭的吸附起主要作用，當(dāng)活性炭達(dá)到吸附飽和后，鐵[13]曝氣碳微的電解成為主導(dǎo)作用。圖2~4為活性炭對(duì)裝置3-沼液PO4-P，NH3-N和COD吸

8、附試驗(yàn)的結(jié)果。圖1鐵碳微電解裝置示意圖54.5Fig.1Schematicdiagramofiron-car