Than hoạt tính hấp phụ axit salicylic axit hydroxamic trong nước thải

Axit salicylic Axit hydroxamic là một loại chất tuyển nổi mới được sử dụng trong chế biến khoáng sản. Tuy nhiên, nó ảnh hưởng đến nước thải tuyển nổi, để lại hàm lượng chroma cao, hạn chế việc tái sử dụng và ảnh hưởng đến việc xả thải của các doanh nghiệp khai thác. Theo số liệu thống kê liên quan, lượng nước tiêu thụ trong quá trình tuyển nổi quặng vonfram là 4-7m3 / tấn quặng thô, và lượng nước tiêu thụ trong quá trình tuyển trọng lực là 6-15m3 / tấn quặng thô. Nguồn nước thải chế biến khoáng sản chiếm khoảng 1/10 nước thải công nghiệp, để xử lý vấn đề tạo màu của nước thải chế biến khoáng sản, các nhà khoa học đã nghiên cứu xúc tác xử lý axit salixylic axit hydroxamic bằng than hoạt tính và ozon hóa.

Trong thực tế kỹ thuật, nước thải sản xuất của các doanh nghiệp chế biến khoáng sản chủ yếu được loại bỏ qua quá trình đông tụ và kết tủa, một phần nước thải được tái sử dụng trong sản xuất và chế biến khoáng sản, phần nước thải còn lại đi vào ao chứa và được phân hủy theo ánh sáng tự nhiên trước khi tái sử dụng hoặc thải ra ngoài. Sau quá trình lắng tự nhiên, thông qua quá trình suy giảm ánh sáng, chất khoáng còn lại trong nước thải có thể bị phân hủy thành các chất tạo màu, dẫn đến nước thải xử lý khoáng có màu, độ màu tăng dần theo thời gian kéo dài thời gian phân hủy ánh sáng tự nhiên. Chroma là một vấn đề về màu sắc trong nước thải, cùng với vấn đề về mùi, nó sẽ dễ dàng phát hiện hơn. Nước thải có hàm lượng nhiễm sắc cao khi thải vào nước cũng sẽ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của tảo và đe dọa nghiêm trọng đến môi trường sinh thái. Hấp phụ là một phương pháp thường được sử dụng để loại bỏ sắc độ và có nhiều ưu điểm trong xử lý nước thải, chẳng hạn như vận hành đơn giản, hiệu quả cao và thân thiện với môi trường. Than hoạt tính là một trong những chất hấp phụ được sử dụng phổ biến, có đặc điểm là khả năng hấp phụ cao, diện tích bề mặt lớn và nhiều lỗ xốp. Sự kết hợp giữa than hoạt tính và quá trình oxy hóa ozon có thể cải thiện hiệu quả khử màu hoặc khử chất ô nhiễm, than hoạt tính đóng hai vai trò là hấp phụ và xúc tác.

Thiết bị thí nghiệm

Thiết bị phản ứng của ozon được thể hiện trên hình 1. Nó chủ yếu được làm bằng thủy tinh borosilicat cao và máy tạo ozone. Chiều cao của lò phản ứng là 500mm, đường kính ngoài và trong lần lượt là 70 và 65mm, thể tích hiệu dụng là 1,5L. Dòng khí ozone trong lò phản ứng có thể được kiểm soát trong vòng 100 mL phút. Bộ phân phối khí trong lò phản ứng là một tấm titan có độ xốp khoảng 20% ​​đến 30%, và đường kính lỗ trung bình của các vi lỗ là khoảng 17 μm. Dung dịch hấp thụ khí phản ứng ozon có nồng độ 1,5 mol / L. Lấy một mẫu 500 mL nước thải axit salicylic axit hydroxamic mô phỏng có độ màu là 600 và cho vào cốc. Thêm 0,03, 0,06, 0,09, 0,12, 0,15 và 0,18g / L mẫu than hoạt tính đã chuẩn bị vào dung dịch trước đó, sau đó trộn chúng bằng máy khuấy từ để đạt cân bằng hấp phụ và phân tích màu sắc của phần nổi đã xử lý.

Thí nghiệm ozon hóa xúc tác than hoạt tính

Dựa trên các kết quả trước đây của các thí nghiệm hấp phụ và ozon hóa đơn than hoạt tính, một thí nghiệm trực giao với 4 yếu tố và 3 cấp độ đã được thiết kế để thảo luận về màu sắc của nước thải mô phỏng và hiệu quả loại bỏ COD cr và xác định các thông số thí nghiệm tốt nhất. Sơ đồ thiết kế chương trình thực nghiệm với các điều kiện vận hành được thể hiện trong Hình 2.

Ảnh hưởng của liều lượng than hoạt tính đối với việc loại bỏ sắc độ

Để tìm hiểu ảnh hưởng của sự hấp phụ than hoạt tính đối với quá trình khử màu, các thí nghiệm được thực hiện ở các liều lượng khác nhau từ 0,03g / L đến 0,18g / L, và độ sắc ban đầu không đổi ở 600. Sự loại bỏ màu sắc trong nước thải mô phỏng được thể hiện trong Hình 3. Các thí nghiệm sơ bộ cho thấy khi thời gian hấp phụ là 2 giờ, khi lượng than hoạt tính tăng lên, tốc độ loại bỏ sắc độ cũng tăng lên, điều này đủ để đạt được trạng thái cân bằng hấp phụ. Khi lượng than hoạt tính tăng từ 0,03 lên 0,18g / L, tỷ lệ loại bỏ màu sắc tăng từ 41,7 đến 83,3%, và màu sắc của nước thải đầu ra giảm từ 350 xuống 100. Lượng chất hấp phụ càng cao thì việc sử dụng diện tích bề mặt và các vị trí liên kết có thể trao đổi càng cao. Than hoạt tính có tác dụng loại bỏ tốt màu sắc của nước thải mô phòng, nhưng màu sắc của nước thải đầu ra không thể đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn. Kết quả cho thấy khi lượng than hoạt tính lớn hơn 0,15g / L thì điểm hấp phụ đã vượt quá lượng cần thiết, và lực liên kết giữa chất mang màu và than hoạt tính trở thành yếu tố quyết định cho sự hấp phụ.

Thí nghiệm trực giao của quá trình ozon hóa xúc tác than hoạt tính

Theo các kết quả nghiên cứu trước đây, giá trị pH, lượng ozone, lượng than hoạt tính và thời gian phản ứng được chọn là bốn yếu tố chính của thiết kế thí nghiệm trực giao. Theo kết quả thực nghiệm và kiểm định ý nghĩa (giá trị F), thứ tự ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến tốc độ khử màu là: giá trị pH> thời gian phản ứng> nồng độ ozon> liều lượng than hoạt tính. Kết quả cho thấy, so với các thông số thí nghiệm khác, giá trị pH có nhiều khả năng ảnh hưởng đến tốc độ khử màu, vì giá trị pH của dung dịch trở thành điều kiện quan trọng nhất trong quá trình hấp phụ của thuốc nhuộm anion so với thuốc nhuộm cation. Mức độ tối ưu của các thông số thí nghiệm là pH 2,87, nồng độ ozone 6mg / L, liều lượng than hoạt tính 0,06g / L và thời gian phản ứng 60 phút, tỷ lệ loại bỏ màu sắc đạt 96,36% và độ nhiễm sắc của nước thải chỉ là 20, đáp ứng khí thải các yêu cầu. Mức tối ưu của các thông số thí nghiệm tương tự như phương pháp ozon hóa nước thải metylen xanh có xúc tác là than hoạt tính các thông số thí nghiệm tối ưu là: nhiệt độ phản ứng 20 ° C, liều lượng xúc tác 0,4g / L, pH 6, và khối lượng ban đầu nồng độ xanh metylen Khi là 200mg / L và thời gian phản ứng là 33 phút, tỷ lệ loại bỏ xanh metylen đạt khoảng 100%, tỷ lệ loại bỏ COD đạt 76,1%.

Than hoạt tính hấp phụ axit salicylic axit hydroxamic trong nước thải chế biến khoáng sản. Dựa trên các thông số thực nghiệm, chẳng hạn như pH 2,87, nồng độ ozone 4mg / L, liều lượng than hoạt tính 0,06g / L, thời gian phản ứng 40 phút, tỷ lệ loại bỏ sắc độ của nước thải mô phỏng là lớn hơn 95% và độ nhiễm sắc nhỏ hơn 30. Đáp ứng các yêu cầu xả thải chính của tiêu chuẩn xả nước thải toàn diện và các yêu cầu của tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng nước công nghiệp tại các thành phố. Phân tích tổng hợp các kết quả thí nghiệm trên và so sánh hiệu quả khử màu và chi phí xử lý cho thấy rõ ràng rằng phương pháp oxy hóa ozon trong điều kiện axit phù hợp hơn để xử lý nước thải có độ màu cao. Việc xả nước thải tuyển nổi kim loại màu từ ao quặng thải ra môi trường là nguồn gốc gây ra các vấn đề đối với hệ sinh thái thủy sinh bằng phương pháp xử lý đông tụ và lắng thông thường. Phương pháp ozon hóa xúc tác than hoạt tính này có thể hỗ trợ mạnh mẽ cho việc khử màu trong quá trình xử lý nước thải tuyển nổi khoáng thực tế.