化工污水處理設(shè)備

EDTA廢水處理研究現(xiàn)狀 1.1 生化法 EDTA只能被一些特殊的微生物降解,且這些 微生物的時(shí)代期長、增長緩慢,所以在一些生化試驗(yàn)中,由于微生物接種和試驗(yàn)操作等原因,EDTA往往表現(xiàn)為不可生物降解[1～5]。而事實(shí)上EDTA 是可生化降解的,一些學(xué)者不僅在試驗(yàn)中證明了這一點(diǎn),而且還分離出了降解EDTA的微生物、發(fā)現(xiàn)了EDTA的微生物降解機(jī)理。 U.Kaluza等人 [6] 在芬蘭一造紙廢水處理廠中 發(fā)現(xiàn)了EDTA在實(shí)際工業(yè)廢水處理?xiàng)l件下是 可降解的,該廠進(jìn)水EDTA濃度為2318mg/L,出水EDTA濃度為518mg/L,EDTA去除率達(dá)80%;同時(shí),還用該處理廠的活性污泥接種微生物,在實(shí)驗(yàn)室測定了EDTA的可生化性,EDTA濃度為20mgDOC(溶解有機(jī)碳)/L,在35℃下經(jīng)28d降解后,CO2的產(chǎn)量達(dá)理論值的80%,DOC的去除率達(dá) 99%。 JohnJ.Lauff等人[7]從一家處理含F(xiàn)e3+-EDTA廢水的二級(jí)污水處理廠的活性污泥中分離 得到土壤桿菌屬(Agrobacteriumsp.)strainATCC55002,并將它用于Fe3+-EDTA的生化處 理試驗(yàn),試驗(yàn)表明:當(dāng)Fe3+-EDTA濃度為0114mol/L時(shí),其降解速率為214×10-2mol/(L・d),降解產(chǎn)物有CO2、NH3和其它代射產(chǎn)物;當(dāng)Fe3+-EDTA濃度為315×10-2mol/L時(shí),3d后其 降解率為90%,COD去除率為70%。 RussellA.P.Thomas等人[8]從河流theRiverMersey和一工業(yè)廢水處理廠的活性污泥中分離得 到一混合菌群[包括Methylobacterium(甲基球菌 屬)、Variovorax、Enterobacter(腸桿菌屬)、Aure2obacterium(金桿菌屬)和Bacillus(芽孢桿菌屬)],并將它用于降解EDTA的金屬絡(luò)合物,結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)EDTA金屬絡(luò)合物濃度為5×10-3mol/L時(shí),28d后其降解率為20%～60%,降解率因金屬離子不同而異,不同金屬絡(luò)合物的降解率大小順序?yàn)?Fe>Cu>Co>Ni>Cd。 BerndNortemann[9]從一處理含EDTA廢水的工業(yè)廢水處理廠分離得到一混合菌群,將之用于分解EDTA,發(fā)現(xiàn)當(dāng)EDTA濃度為220～250mg/L,20d后EDTA幾乎分解;BerhdNortemann又進(jìn)一步從此混合菌群中分離得到純菌種BNC1,并將它用來降解EDTA,發(fā)現(xiàn)當(dāng)EDTA濃度為200mg/L,10d后EDTA幾乎分解,

大大提高了EDTA的降解速率。YongLiu

等人[10]進(jìn)一步揭示了屬蛋白菌

(proteobacteria)α亞綱的BNC1分解EDTA的機(jī)理,即strainsBNC1首先利用EDTA

單氧酶將EDTA分解為EDDA(乙二胺二乙酸),再利用IDA(亞氨基二乙酸)氧化酶將EDDA分解為ED(乙二胺)。也有資料報(bào)道[11]strainsBNC1利用EDTA單氧酶將EDTA分解為ED3A(乙二胺三乙酸)和乙二醛。同時(shí),WitschelM.等人[12]還發(fā)現(xiàn)strainsDSM9103利用EDTA單氧酶將ED2TA分解為ED3A,然后再進(jìn)一步分解為EDDA。此外,NagaseSeikagaku[13]發(fā)現(xiàn)在好氧條件下,Pseudomonas(假單胞菌屬)和Alcaligenesstrain也能降解EDTA。 楊曉奕等人[14]研究了EDTA作為單一碳源以及在乙酸鈉、葡萄糖共基質(zhì)條件下EDTA的厭氧、好氧生物降解特性?；钚晕勰鄤?dòng)態(tài)試驗(yàn)表明,當(dāng)EDTA濃度為100mg/L、pH=718～813、水力停留時(shí)間為16h、污泥齡為10d時(shí),污泥經(jīng)過30d馴化后,EDTA去除率為45%～55%,

加入10mg/

L乙酸鈉,其去除率可達(dá)80%;水力停留時(shí)間為20h時(shí),其去除率可達(dá)9215%～9511%。污泥齡是影響EDTA降解的主要因素,在單基質(zhì)試驗(yàn)中污泥齡為5d時(shí),EDTA去除率僅為15%;而污泥齡為10d時(shí),EDTA去除率達(dá)55%。1.2 化學(xué)氧化法1.2.1 光化學(xué)催化氧化法  將粉末TiO2加入廢水中,在紫外光照射條件下,可使EDTA在TiO2的催化作用下得到降解。 P.A.babay等人[15]用高壓氙弧燈(270nm～510nm,強(qiáng)360nm)作光源,將粉末TiO2(DegussaP-25)加入到pH=3的EDTA溶液中(TiO2懸浮液濃度為1g/L),EDTA初始濃度為5×10-4mol/L、光照時(shí)間為3h。結(jié)果表明,在充N2條件下,EDTA降解率很低;而在充O2條件下,EDTA降解率約為90%,但TOC去除率僅為415%～910%;加入HClO4使pH不變或加H2O2或加5×10-4mol/LFe3+,其TOC去除率分別增大至2213%、2110%和3115%。降解產(chǎn)物有氨基乙酸、乙二胺、甲酸、氨、亞氨基二乙酸(iminodiaceticacid)、乙二 酸和乙醛乙酸(glyoxylicacid)。這表明,在紫外光照射下,粉末TiO2能將EDTA催化氧化分解成一系列的中間產(chǎn)物。同時(shí),ThomasH.Madden等人[16]發(fā)現(xiàn),在紫外光照射下,粉末TiO2催化氧化分解不同EDTA金屬螯合物的能力不同。照射波長范圍為350nm～400nm(強(qiáng)368nm),在有氧條件下,當(dāng)粉末TiO2(DegussaP-25)懸浮液濃度為1g/L、EDTA初始濃度為8×10-4mol/L、pH=4±011時(shí),不同EDTA金屬螯合物的光催化降解速率 大小順序?yàn)?Cu2+-EDTA>Pb2+-EDTA>ED2TA>Ni2+-EDTA≈Cd2+-EDTA≈Zn2+-ED2TA>Cr3+-EDTA。而加入H2O2或Cu2+均能提 高Ni2+-EDTA的降解速率。 1.2.2 光氧化法  太陽光或紫外光照射也可直 接氧化分解EDTA廢水。 HainesB.Lockhart等[17]在好氧條件下,用一 安裝了紫外光透射器的5500W氙燈照射Fe3+-EDTA廢水,發(fā)現(xiàn)Fe3+-EDTA降解速率與pH值 有關(guān),在pH415、pH619和pH815中,pH415時(shí)降解快,降解產(chǎn)物有CO2、ED3A、EDDA-N,N、EDDA-N,N’、EDMA(乙二胺乙酸)、IMDA(亞氨 基二乙酸)、甲醛和氨基乙酸。光強(qiáng)為4000英尺・坎德拉,Fe3+-EDTA濃度為116×10-3mol/L時(shí),在pH415、pH619和pH815下,24h后Fe3+-EDTA均分解。 SirpaMets󰂽rinne等[18]在實(shí)驗(yàn)室用紫外光(315 ～400nm)照射Na2EDTA和Fe3+-EDTA濃度113×10-4mol/L時(shí),Fe3+-EDTA(pH311和pH615)能降解,而Na2EDTA(pH7)不能降解;同一pH值下,Fe3+-EDTA在蒸餾水中要比在含腐殖 質(zhì)的湖水中要降解得快;在同一溶液中,pH=311時(shí)比pH=615時(shí)降解得快。在太陽光的紫外區(qū)光(290～385nm)照射下,Na2EDTA在含腐殖質(zhì)的湖水中開始降解速度要快,但終降解率要低,30d達(dá)70%后基本不降解;而在蒸餾水中開始降解速度要慢,但終降解率要高,50d幾乎達(dá)到99%。在太陽光的紫外區(qū)光(290～385nm)照射下,無論在含腐殖質(zhì)的湖水中還是在蒸餾水中,Fe3+-ED2 TA在pH=311時(shí)比pH=615時(shí)都降解得快,終降解率幾乎達(dá)到99%,而溶液介質(zhì)對(duì)降解速度影響不大。 FranzGünterKari等[19]發(fā)現(xiàn)在太陽光照射下,夏天theRiverGlatt河流中的Fe3+-EDTA能在一個(gè)白天降解,其他金屬(Cd、Zn、Cu)的EDTA結(jié)合物則不能降解。 FrdnzGunterKdri等[20]發(fā)現(xiàn)在紫外光照射下,當(dāng)Fe3+-EDTA濃度<1um時(shí),溶液ph值對(duì)反應(yīng)量子產(chǎn)率影響不大,波長對(duì)反應(yīng)量子產(chǎn)率影響較大,25℃條件下、波長為313nm、366nm和405nm時(shí)的反應(yīng)量子產(chǎn)率分別為01082、01034和01018;氧氣的存在對(duì)反應(yīng)量子產(chǎn)率影響較大,在313nm處,無氧條件下的反應(yīng)量子產(chǎn)率僅為有氧 條件下的48%。="" 1.2.3="" 電化學(xué)法=""  選擇合適的電極材料,可使edta得到分解,廢水cod去除。="" katsukikusakabe等人[23]采用填充床電極對(duì)cu-edta廢水進(jìn)行電解處理,cu-edta初始="" 濃度為1×10-2mol/l,陰極填充物為粉狀石墨或="" 塊狀石墨,陽極填充物為鈦的鍍鉑顆粒或β-pbo2顆?；蚯驙钛趸U。結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有的銅在陰極析出,edta在陽極分解,電流效率為114gcod/mol。1.2.4="" 其他化學(xué)氧化法=""  氯氣、fenton試劑、o3、o3/h2o2、o3/uv、uv/h2o2和uv/h2o2/o3等都能在適宜條件下將edta氧化分解。="" bober等[22]在處理一含fe-edta照相廢水時(shí),用16mol/l的naoh溶液定期調(diào)整ph、使其大于1110,以016l/min的流量通入cl2,2h后廢水的cod從386000mg/l降至13000mg/l,所有的edta均被破壞。="" 有資料報(bào)道[23],一含edta廢水,其中含na+、fe3+、和cu2+等化合物及35000mgcod/l,加入消石灰,使ph為1212,濾液用hcl調(diào)ph為1175使edta析出。向?yàn)V液中加入fenton試劑,可使其cod值降至612mg/l。="" e.gilbert等[24]用臭氧氧化edta。edta濃度為1×10-3mol/l、o3劑量為10mg/(min・l)當(dāng)ph為3h,氧化產(chǎn)物有edda-n,n、edda-n,n’、乙二醛、甲酸、乙醛乙酸、氨基乙酸、乙二酸和乙胺二乙酸(imda)、nh3、no3-和h2o2;當(dāng)ph="" 為7時(shí),氧化產(chǎn)物有edda-n,n、edda-n,="">

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