微电解法处理水性油墨废水的研究

2013-08-15吴卫丹

资源节约与环保 2013年7期

吴卫丹

（东莞市美源环保工程有限公司广东东莞523560）

水性油墨是以水作为溶剂的，有机溶剂的含量非常少。它具有不会燃烧、不会爆炸、无残留、对人身体无害等特点，所以水性油墨是一种绿色的印刷油墨。但是水性油墨在生产的过程中和应用的过程中产生了一些废水。废水的主要成分是丙烯酸树脂、亲水性的颜料以及其他的一些添加剂，这些废水具有较高的COD、色度较高、用生物方法难以降解能特点，如果直接排放到环境中，会造成严重的环境污染，而这种水性油墨废水的处理难度又非常大，用一些常规的方法效果都不是很好，所以本文对微电解法对水性油墨废水的处理效果进行了实验研究。

铁屑微电解法治理油墨污水是几种污水处理方法的综合，这种方法操作比较简便、处理废水的成本较低、用铁屑来治理废水可以以废治废。

1 实验部分

1.1 废水水质

本次试验用的水性油墨废水取自某车间的水性油墨废水，这些废水主要是在清洗设备时遗留下的废水。这些废水的主要指标如下：具有很高的色度，透光性很差，COD 5000-7000mg/L,SS 60-100mg/L，BOD，300-500mg/L,pH 8.0-8.5。

1.2.1 实验前的处理

水性油墨中含有很多丙烯酸树脂，这种树脂的亲水性很强，而且对pH值特别的敏感，所以在进行实验之前应当用Hcl中和一下废水，将废水的pH值降低一下，中和完之后再将废水静置一段时间。这样就能把废水中的胶体类物质分离出来，使废水中的废渣含量减少。而且在进行pH调节之后，废水的COD值大大地降低，能够降低到700-900mg/L，色度也大大降低，可以降低到150倍左右。将溶液调节成酸性之后也为后期的实验提供了条件，因为微电解需要一个酸性的环境。

1.2.2 微电解部分

这一部分首先要做的就是要将铁屑进行活化处理，因为铁屑表面有一些油质，所以先用NaOH溶液将铁屑表面的油质去掉，然后用3%的Hcl溶液浸泡铁屑30分钟，将铁屑进行活化，活化完之后用清水将铁屑表面的酸液清洗干净。

动态试验：在铁屑活化好之后，将其放进三角瓶中（选用250ml的三角瓶），然后加入100ml处理过的废水，完成之后再将三角瓶放在摇床上，待反应一段时间后停止。

1.2.3 中和与沉淀

将从电解柱流出的水置于容器内，然后加入石灰乳进行中和调节，将pH调节到8-9，然后将混合液静置，在杂质沉淀以后取上面的液体进行水质分析。

1.2 用玻璃电极法测定处理后液体pH，用重铬酸钾法测定处理后液体的COD，用稀释倍数法测定处理后液体的色度。

2 试验结果与讨论

2.1 对铁屑用量、pH值和反应时间三个重要因素用正交实验法进行了分析，最后得出分析结论。对去除色素的影响由大到小为：铁屑用量，反应时间，pH值。对去除COD的影响由大到小为：pH值，铁屑用量，反应时间。得出最优的组合方式为：在进行废水微电解时，反应时间应该为60分钟，铁屑用量为1/10，pH值为4。

2.2 各个因素对有害物质去除率的影响实验

2.2.1 初始pH值的影响

在进行实验的过程中，初始pH值的差异会对实验结果造成很大的影响，pH值会影响电极反应的速度，也会影响到溶液中铁离子和废水中物质的降解。这个实验的条件为：铁屑用量1/10，温度为25摄氏度，时间为60分钟。本实验的目的主要是测试pH值对有害物质去除的影响。

2.2.2 铁屑投放量对去除率的影响

铁屑在实验过程中会形成微小的类似于电池的两极，投放量不同形成的数量也不同，所以肯定会影响反应进行。本实验的实验条件与上一个实验外界条件相同，考察的项目相同，是对COD和色度去除率的影响。通过对实验结果进行分析得出结论：铁屑投入量与有害杂质的去除率是呈正比关系的。随着铁屑量投入量增加，去除率也增加。在铁屑投入量9g之前去除率增加率较大，在铁屑投入量9g之后增加率开始减缓。综合考虑，确定铁屑用量为10%，在这个值时，去除效果好，成本也比较低。

2.2.3 反应时间对去除率的影响

反应时间的长短，会影响反应溶液中铁离子的浓度，影响有机物降解程度。本实验的实验条件为：铁屑为10%的用量，pH值为4，实验的温度为20摄氏度，然后控制反应时间的长短从而得出反应时间对去除率的影响。通过对实验结果的分析得出结论，反应时间与去除率呈正比关系。以60分钟为分界点，在60分钟以前去除率增加率较大；在60分钟以后，去除率增加率变小。综合考虑，选择60分钟作为最佳的反应时间。