0 引言
电石渣浆废水是以电石为主要原料生产乙炔气过程中产生的。电石和水在乙炔反应器中反应生成乙炔气和电石渣浆, 电石渣浆经沉降后, 上层清液为电石渣浆废水。电石渣浆废水的特点是硫化物含量较高, 可生化性差, 处理难度大。
针对电石渣浆废水的特点, 实验采用双氧水氧化法去除硫化物。通过正交试验优化了电石渣浆废水硫化物处理的工艺条件。
1 实验部分
1.1 仪器与材料
恒温振荡器, 锥形瓶 (500ml) , p H计, 量筒, 氢氧化钠, 30%双氧水, 电石渣浆废水。
1.2 实验方法
取5个锥形瓶分别加入250ml电石渣浆废水, 设置振荡器的温度为30℃, 调节p H值, 加入一定量的30%双氧水, 调节转速为150r/min。振荡30min后, 取样检测。
2 结果与讨论
2.1 单因素试验
(1) 双氧水用量的影响
取5个锥形瓶分别加入250ml电石渣浆废水, 设置振荡器的温度为30℃, p H值调为12, 分别加入30%双氧水1、2、3、4、5ml。振荡30min, 取样检测。双氧水用量与硫化物去除率的关系曲线见图1。
由图1可知, 电石渣浆废水硫化物去除率随着双氧水用量的增加而逐渐增加, 但用量加大到一定程度后去除率趋于平衡。所以最佳的双氧水用量为3ml。
(2) 温度的影响
取5个锥形瓶分别加入250ml电石渣浆废水, p H值调为12, 加入30%双氧水3ml, 改变浆液的温度分别为15、20、25、30、35℃, 振荡30min, 取样检测。温度与硫化物去除率的关系曲线见图2。
由图2可知, 电石渣浆废水硫化物去除率随着温度的升高而增大, 浆液温度为30℃时, 硫化物的去除率最大, 之后没有明显增加。所以最佳的温度为30℃。
(3) p H值的影响
取5个锥形瓶分别加入250ml电石渣浆废水, 设置振荡器的温度为30℃, 加入30%双氧水3ml, 通过氢氧化钠调节溶液的p H值, 分别稳定在9、10、11、12和13, 振荡30min, 取样检测。p H值与硫化物去除率的关系曲线见图3。
由图3可知, 电石渣浆废水硫化物去除率随着p H值的增大而增大, p H值为12时, 硫化物的去除率最大。所以最佳的p H值为12。
(4) 时间的影响
取5个锥形瓶分别加入250ml电石渣浆废水, 设置振荡器的温度为30℃, p H值为12, 加入30%双氧水3ml, 振荡时间为10、20、30、40、50min。取样检测。时间与硫化物去除率的关系曲线见图4。
由图4可知, 电石渣浆废水硫化物去除率随着时间的增加而逐渐增加, 但30min之后硫化物去除率趋于平衡。所以最佳的时间为30min。
2.2 正交试验与结果
在上述单因素试验的基础上, 选定4因素3水平作正交试验, 因素水平, 试验结果计算及分析见表1 (试验结果在表2) 。
根据极差分析所得的数据, 可以判定对硫化物去除率影响程度从大到小的顺序依次是双氧水用量, 温度, 时间和p H值。最优工艺条件组合为双氧水用量为3ml, 温度为30℃, 时间为30min, p H值为12。根据得出的最优条件进行试验验证, 平行试验三次所得电石渣浆废水硫化物去除率的平均值为82.15%。
3 结语
(1) 采用双氧水氧化法处理电石渣浆废水硫化物, 经处理以后的废水达到国家《污水综合排放标准》。
(2) 通过正交试验设计, 对电石渣浆废水硫化物处理工艺进行优化, 最终确定了最优工艺参数为:双氧水用量为3ml, 温度为30℃, 时间为30min, p H值为12, 在此条件下, 电石渣浆废水硫化物去除率达82.15%。
摘要：确定电石渣浆废水硫化物处理的最佳工艺条件。以硫化物的去除率为考察指标, 分别考察双氧水用量、温度、时间和p H值对硫化物去除效果的影响;在单因素分析的基础上采用正交试验设计优化电石渣浆废水硫化物处理的工艺条件。正交设计用于电石渣浆废水硫化物处理的优化工艺条件:双氧水用量为3ml, 温度为30℃, 时间为30min, p H值为12。
关键词：电石渣浆废水,硫化物,正交设计
参考文献
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