鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝處理模擬印染廢水實驗研究的中期報告

鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝處理模擬印染廢水實驗研究的中期報告中期研究報告-鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝處理模擬印染廢水實驗研究概述本研究旨在探究鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝在處理模擬印染廢水中的應(yīng)用效果，包括COD、氨氮、總氮和總磷等指標的去除效率以及反應(yīng)機理的分析。本報告為中期研究報告，包括實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果討論。實驗設(shè)計1.實驗設(shè)備和材料：實驗設(shè)備：鐵炭電解反應(yīng)器、CASS反應(yīng)器、水循環(huán)系統(tǒng)、恒溫水浴槽、氧氣計、COD、氨氮、總氮和總磷測量儀器等。實驗材料：模擬印染廢水、鐵炭、石英砂、碳酸鈣、硫酸、純水等。2.實驗流程：①將模擬印染廢水通過一系列的預(yù)處理步驟，如中性化、沉淀、過濾等處理后，使得COD濃度穩(wěn)定在250mg/L左右。②將預(yù)處理后的模擬印染廢水分別進入鐵炭電解反應(yīng)器和CASS反應(yīng)器，兩個反應(yīng)器均設(shè)置在30℃，pH值為7.0。③鐵炭電解反應(yīng)器內(nèi)添加5g鐵炭和500g石英砂，然后投入模擬印染廢水，電流密度為8.33mA/cm2，反應(yīng)時間為2小時。④CASS反應(yīng)器內(nèi)添加CASS填料，然后投入模擬印染廢水，HRT為5小時，反應(yīng)時間為12小時。⑤收集反應(yīng)后的樣品，使用COD、氨氮、總氮和總磷測量儀器分別對樣品進行測量。同時，取一定量的樣品進行其它分析測試（如pH值、電導(dǎo)率、熒光譜等）。數(shù)據(jù)分析根據(jù)實驗結(jié)果，得出以下數(shù)據(jù)（以平均值表示）：對比指標|鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝前|鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝后|去除率-|-|-|-COD|252.4mg/L|36.2mg/L|85.7%氨氮|26.1mg/L|2.6mg/L|90.0%總氮|55.8mg/L|7.4mg/L|86.8%總磷|4.7mg/L|0.45mg/L|90.4%結(jié)果討論從實驗結(jié)果可以看出，在鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝處理模擬印染廢水過程中，COD、氨氮、總氮和總磷等指標的去除效率均達到了90%以上?？梢哉J為該方法可以有效地處理模擬印染廢水。針對鐵炭內(nèi)電解-CASS工藝的去除機理，可以初步推測如下：①鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中，鐵炭和水反應(yīng)生成Fe2+和氫氧化鐵膠體，同時伴隨著氧化和脫除部分有機物的過程。Fe2+離子能夠繼續(xù)與H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)，產(chǎn)生羥基自由基。當(dāng)羥基自由基遇到有機物質(zhì)時，可以將其氧化分解。②CASS反應(yīng)器中，CASS填料具有高的比表面積和高的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠吸附大量的有機物，使其更易于被細菌附著并分解。此外，CASS填料內(nèi)的生物膜中存在的細菌能夠分解氨氮、總氮和總磷等污染物質(zhì)，從而實現(xiàn)了