铁碳微电解材料处理工艺探究

苏小欢 黄秋雪 莫建业

东莞理工学院城市学院 广东 东莞 523419

铁碳微电解技术利用铁碳颗粒之间存在电位差，形成大量微小的原电池系统，污染物发生氧化还原反应，吸附、混凝和絮凝等作用，进一步去除污染物。但是传统的铁碳微电解方法存在易板结，利用率低，再生困难，在使用过程中受到一定的限制等问题。故高效率的微电解材料，可提高污水的处理效率，降低处理成本。本文利用Box-Behnken Design响应曲面方法分析铁碳微电解材料焙烧温度、溶液pH、反应时间等因素对活性红印染废水处理效果的影响，并得出最佳的处理工艺。

1 实验部分

1.1 实验设备

马弗炉（KSL-1200X）；消解装置（XJIII）；磁力搅拌器

1.2 试剂

铁粉、活性炭、铜粉、膨润土、碳酸氢铵、活性艳红（均为分析纯）

1.3 实验方法

将膨润土，碳酸氢铵，铁，碳，铜等材料充分混合均匀，加入去离子水，制备填料小球，于烘箱以120℃烘20分钟，后放至马弗炉中，烧制可得规整填料[1]。将填料模拟废水中，反应后将溶液调pH至9，静置1h，抽滤，测COD，通过COD去除率，探究最佳反应条件。

2 结果与讨论

2.1 焙烧温度、反应时间和反应pH对处理效果的影响

分别改变焙烧温度、水样pH值、反应时间，探究对水样COD的去除效果。

结果发现：焙烧温度在700-1100℃，COD去除率变化不大，故响应面实验过程选取700-900℃；随着反应时间的变化，COD去除率逐渐提高，故响应面实验过程选取反应时间为300-360min；在低pH值时，微电解反应的电位差加大，促进反应的进行，COD的去除率越高，故取反应pH选取2-4进行响应面设计。

2.2 数学建模

在前期的研究基础上，设定焙烧温度、反应时间和反应pH分别为800℃、120min和2。……