电镀作为常见的表面处理工艺,是工业生产中不可或缺的环节,但随之而来的是我国每年要排放近4伊108t的电镀废液.对于电镀废液的处理目前一般采用化学沉淀法,重点集中在对重金属污染物的去除,对于废液中有机污染物的去除关注度不够.在电镀过程中,除油,络合等工艺需添加大量表面活性剂,难降解的苯系物,乳化剂,缓蚀剂等,这使得电镀废液水质复杂,有机污染物浓度超标.尤其是电镀槽液,有机污染物浓度更高,也影响了对重金属的混凝沉降效果.

由于其可生化性极差,常规物化工艺渊如吸附法等,难以满足处理需求.高级氧化技术在工业废水处理中应用广泛,其特点是通过产生具有强氧化能力的自由基,将大分子有机污染物降解为小分子有机污染物.Fenton氧化为常见的高级氧化技术,但其pH适用范围为酸性,对于pH达到11以上的碱性废液,处理成本非常高,同时存在铁泥产量大等问题.基于硫酸根自由基的高级氧化技术由于具有对难降解有机污染物的去除率高.选择性高等特点,近年来逐渐发展为处理难降解有机废水的新技术.过硫酸盐渊PS,在常温下非常稳定,但其活化后会产生大量具有强氧化性的硫酸根自由基.

PS有多种活化方式,相对于光活化所需的外界能量大,热活化加热系统的复杂性,利用过渡金属离子活化PS更有优势.Fe2+是常用的PS活化剂,活化效率高,价格低廉.但其活化过程中副反应较多,且Fe2+浓度过高时,会捕获自由基,影响对废水中有机污染物持久高效的去除.使用零价铁渊Fe,作为Fe2+产生源,可以在一定程度上避免上述问题.

活性炭渊AC冤表面含氧官能团也具有活化过硫酸盐的作用,可催化过硫酸盐产生强氧化性自由基.在活化体系中同时存在铁炭袁,可形成原电池.微电解不仅本身可以降解有机污染物.同时也可加速Fe2+的析出,使得体系活化过硫酸盐的反应效率大大提高.目前,国内外采用过硫酸盐处理实际电镀有机废水的研究相对较少.本研究以江苏某环保公司收集的强碱性高浓度电镀槽有机废液为研究对象,以COD作为目标污染物,探究了铁炭协同活化过硫酸钠的降解特性.

主要考察了过硫酸钠,零价铁和活性炭投加量以及初始pH等因素对COD去除率的影响,并研究了其降解过程的动力学特征,以期为过硫酸盐的降解特性研究及工程实践提供参考.

1材料与方法

1.1实验材料

试剂:过硫酸钠渊分析纯,购自sigma试剂公司冤袁还原铁粉,50~150um,粉末活性炭渊0.15~0.05mm,实验用水为去离子水遥强碱性高浓度电镀槽有机废液取自江苏和顺环保有限公司废水调节池内,实验水样为原水用自来水稀释后得到.原水及实验水样水质见表1.