鐵碳微電解處理印染廢水的效能及生物毒性變化

賈艷萍，張真，畢朕豪，張健，張?zhí)m河

（東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林吉林132012）

鐵碳微電解工藝是在酸性條件下，利用鐵碳電極材料的微觀原電池反應(yīng)降解廢水中的有機(jī)污染物，具有處理效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，適用于多種工業(yè)廢水的處理。許多學(xué)者利用鐵碳微電解工藝處理模擬廢水，取得了較好的處理效果。例如，F(xiàn)atemeh 等[1]采用鐵碳微電解工藝處理硝酸鹽廢水，以零價(jià)鐵負(fù)載的斜發(fā)沸石作為填料，在20～60℃時(shí)，可有效去除NO-3-N；Samarghandi等[2]采用微電解工藝處理酸性紅14 和酸性紅18 染料，當(dāng)初始pH 為3、反應(yīng)時(shí)間為120min、初始鐵濃度為2g/L 時(shí)，酸性紅14和酸性紅18 染料的去除率分別為90%和67%；Zhu等[3]采用鐵碳微電解工藝處理日落黃廢水，在球形煤基活性炭粒徑為3～6mm、海綿鐵處理時(shí)間為90min的條件下，日落黃和化學(xué)需氧量（COD）去除率分別為99%與65%。Che等[4]采用鐵碳微電解工藝處理豬場(chǎng)消化廢水，當(dāng)初始pH 為7.6、鐵碳投加量為150g/L、通氣速率為6L/h 及反應(yīng)時(shí)間為9h 時(shí)，COD 去除率為52.62%。綜上，鐵碳微電解工藝的研究主要集中在模擬廢水的處理效果方面，關(guān)于鐵碳微電解工藝處理實(shí)際印染廢水的效能預(yù)測(cè)及廢水處理前后生物毒性的變化研究尚少。

響應(yīng)面法可綜合表示回歸擬合因素及實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的函數(shù)關(guān)系，與單因素法及正交實(shí)驗(yàn)法相比，可反映不同影響因素間的交互作用，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，得到整個(gè)區(qū)域的響應(yīng)值最優(yōu)點(diǎn)[5-7]。本研究以初始pH、鐵投加量、鐵碳質(zhì)量比及反應(yīng)時(shí)間為變量，構(gòu)建響應(yīng)面模型，優(yōu)化鐵碳微電解處理印染廢水的工藝條件，分析鐵碳微電解工藝處理前后實(shí)際印染廢水的生物毒性變化，為污染物排放控制提供科學(xué)依據(jù)。……