研究
,体积:18 (1)批电化学凝固(BECC)国内废水和灰水鳕鱼和TDS的去除
收到:2021年12月27日,手稿。tse - 21 - 39107;编辑分配:2022年1月3日,QC前不。tse - 21 - 39107 (PQ);综述:2022年1月13日,QC。tse - 21 - 39107;修改后:2022年1月24日,手稿没有:tse - 21 - 39107 (R);发表:2022年2月1日,DOI: 10.37532 / environmental-science.2022.18.206
引用:此举使Subramanya。批电化学凝固(BECC)国内废水和灰水鳕鱼和TDS的去除。环境科学印第安纳j . 17 (12): 206
文摘
快速城市化的问题增加排放未经处理的废水直接排入环境,是世界范围的一个主要问题。由于废水含有有毒污染物和污染物接收水体污染,污染物的去除和污染物废水最近变得相当大的兴趣的主题来控制水污染的偏离效应。根据来源和组成、国内废水可以主观地隔离成灰色和黑色的水。灰水一般包括来源从浴缸、淋浴、洗手盆地、洗衣机、洗碗机和厨房水槽这被认为是一个主要的组成部分家庭废水50% - -80%的份额。来自厕所的废水(水、尿液和粪便)被称为黑色的水,含有大量的病原体和有机负荷,提出了最大污染的风险最高。灰水处理比黑色的水更容易,因为黑色的水被严重污染。主要取决于灰水的组成家庭大小、生活方式的人来说,洗习惯和类型的使用的洗涤剂洗碗和洗衣机。在本研究工作,目标是把国内废水和灰水的鳕鱼和TDS使用批电化学凝固,使用不锈钢焊条。具体目标集中在描述国内废水和灰水的各种物理化学参数和BECC将到达条件的鳕鱼和TDS使用不锈钢,电极和操作参数如电压、电流密度、电极间距和电解时间;和观察水质的影响参数对电化学凝固过程和鱼类生存研究不同的稀释。
介绍
由于快速城市化的问题un-treated废水的排放到环境中主要关心的
世界各地。因为废水包含有毒污染物接收水体污染,这些污染物的去除废水最近成为控制相当大的兴趣的主题水污染(1]。
国内废水,由于其来源和组成可以隔离成灰色和黑色的水。灰水是城市污水,一般包括来源从浴缸、淋浴、洗脸盆、洗衣机和厨房水槽这被认为是一个主要的组成部分家庭废水50% - -80%的份额。废水来自厕所(水、尿液和粪便)被称为黑色的水,含有大量的病原体和有机负荷,带来了最大的污染风险。在印度没有分离的屋内,黑水公司。从今以后,屋内和黑水公司一起收集和处理。屋内治疗比黑水公司因为黑水公司更容易被污染。屋内主要取决于组成家庭大小、生活方式的人来说,洗习惯和类型和数量的洗涤剂用于洗碗和洗衣机2]。
国内排放未经处理的污水导致污染地下水的来源由营养和micro-pollutants生产进攻气味表面水体富营养化、地下水污染和导致土壤盐碱化3]。
总悬浮固体(TSS)在废水导致的沉降和减少液压排水渠道和地表水水库容量,并导致堵塞过滤器媒体系统。国内废水含有油脂,减少了土壤水传播的能力和效率的治疗通过干扰物理、化学和生物过程。多余的营养物质可以通过土壤进入浸出水道和地下蓄水层导致海藻或其他水质问题。一些洗涤剂和光学增白剂可以缓慢降解的环境中可能会持续很长一段时间。国内废水含有水传播的病毒,细菌,寄生虫,原生动物等导致的疾病。香皂添加污染物在洗水如硫酸盐、氯化物在艰难的水域形成浮渣。清洁剂含有钠盐,如果出现在过量破坏土壤结构创建一个碱性条件也提高SAR,保护公众和环境健康改善国内废水收集和适当的治疗是必要的。
方法
每小时国内废水的成分和特点不同,每日和季节性和年龄。顽固的,non-refractory化合物废水中不同源来源,生活方式,风俗习惯,和在家庭使用的化学物质。国内污水处理厂的污水收集,Kesare,迈索尔4]。
屋内样本用于这项研究是厨房废水(KWW) [5]。KWW后产生的污水洗餐具,盘子,洗蔬菜等。KWW收集在聚丙烯容器,需要分析和BECC。开始实验前样品存储不同的持续时间从一天到四个星期。KWW用于实验室规模的实验收集从酒店Mylari SJCE校园,Mysuru。KWW依赖的构成因素即消费者的数量,类型的食物,使用水的数量和质量,高峰时间和使用的清洗/消毒药剂卫生。生国内废水和厨房废水收集pH值等参数特征,化学需氧量(COD),总溶解固体(TDS),电导率,硝酸盐,磷酸盐,总碱度、总硬度等。
决定根据水和废水的标准检验方法(APHA 2005)。的PH值和电导率测量分别使用数字酸度计和电导仪。用分光光度法测定硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐。TDS由重量法决定。氯化物被银色metric-Titrimetric确定方法。总碱度和总硬度测定滴定方法。鳕鱼是titrimetrically由使用关闭回流方法决定的。
BOD5测定通过叠氮化改性方法。BECC实验进行了一个立方体形状的有机玻璃反应器1 l与安排能力,持有1毫米厚,100毫米x 50毫米大小板电极不锈钢做的,铜和铁。直流电源作为电源实验保持所需的电流和电压的电极。一个不间断电源(UPS)被用来保持连续的电力供应BECC系统在发生电源故障。电磁搅拌器与磁珠被用来维护本体溶液的同质性(6]。
实验方法
实验室规模的电化学反应器(ECR) 1 L容量是捏造的,用于实验。电极不锈钢、铜和铁电极表面清洗去除杂质存在。然后初始体重每个电极的决心。电极放置在反应堆垂直电极间距1厘米。磁珠的底部放置反应堆充满了1 L的废水。电极连接到直流电源正极连接阳极和阴极负极。反应堆一直完全混合条件下通过电磁搅拌器的搅拌速度合适的rpm。大部分实验是由不同细胞电压、电流以及SA / V的变化。样本收集的反应堆以固定时间间隔,过滤和分析鳕鱼和博士的所有BECC实验在室温下(7]。后注意电极的性能和观察结果,这是看到的最大去除鳕鱼和TDS得以实现,同时使用不同的操作条件下,不锈钢电极周期进行了研究。研究水质的影响参数对电化学凝固过程,鱼生存测试进行不同的稀释。
实验装置和程序
一个细胞组成的实验装置示意图批反应堆,电极,电磁搅拌器,磁珠,电源
图1所示。批电化学治疗实验装置的示意图表示。
结果与讨论
DWW用于批电化学凝固(BECC)收集的污水处理厂(STP)位于Kesare Mysuru。Kesare STP的三个STP功能在迈索尔和选择了靠近工业区。Kesare STP是空间分布在约8.1公顷。Kesare STP是专为30 MLD的最终处理能力。目前,STP是用来治疗只有大约20 MLD的污水。STP是利用兼性充气泻湖治疗的过程。KWW用于批ECC收集从酒店Mylari SJCE校园,Mysuru。的主要贡献KWW从厨房清洗水槽。水用于清洗蔬菜,洗碗和炊具,返回作为废水。各种各样的食物不同特定餐厅和时间预计是不同的从一个餐厅,废水成分也各不相同。 Wastewaters generated from restaurant not only differ by volume but also change in characteristics [8]。
国内厨房废水和污水的特点
DWW由屋内和黑色的水。表1显示了DWW和KWW的物理化学特征。KWWsamples were collected as and when required for the BECC experiments and were analysed for pH, conductivity, TS, TDS, chlorides, total alkalinity, total hardness, COD, nitrates, phosphates and sulphates etc. in accordance with the Standard methods (APHA 2005). Wastewater characteristics depend on the load, cooking ingredients and use of different cleaning agents and left over wastes as well. The cleaning agents used were a mixture of soap oil (1 L), caustic soda (sodium hydroxide, NaoH) (50 g), washing soda (sodium carbonate, Na2CO3) (50 g) and urea (CH4N2O) (100 g).
| 参数 | 单位 | DWW | KWW |
|---|---|---|---|
| 流 | 米3d1 | 20000年 | 1000 - 1200 |
| 清洗剂 | - - - - - - | - - - - - - | Soap油+氢氧化钠+ Na2CO3 + CH4N2O |
| 颜色 | - - - - - - | 灰色绿色 | 黄橙 |
| PH值 | - - - - - - | 6.4 - -8.0 | 6.48 - -8.5 |
| 氯 | 球型1 | 90 - 190 | 170 - 230 |
| 总固体量 | 球型1 | 1550 - 1880 | 1200 - 3600 |
| 导电率 | µScm1 | 1200 - 1600 | 1400 - 1800 |
| 鳕鱼 | 球型1 | 700 - 1800 | 800 - 2080 |
| 总溶解固体 | 球型1 | 880 - 1200 | 900 - 2080 |
| 总碱度是碳酸钙 | 球型1 | 250 - 300 | 330 - 700 |
| 总硬度是碳酸钙 | 球型1 | 340 - 450 | 350 - 470 |
| 硝酸 | 球型1 | 15 - 30 | 10-45 |
| 磷酸 | 球型1 | 20-45 | 5-42 |
| 硫酸 | 球型1 | 10-40 | 15 - 75 |
表1显示了相对较大的COD值,硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐废水在国内由于营养物质,溶解盐、清洗溶剂、洗涤剂、人类粪便和尿液。电导率值相当高,因为盐的钙、镁、钾、和Na。每小时国内废水的成分和特点不同,每日和季节性和年龄。
BECC国内浪费水(DWW)
DWW收集的均衡水箱STP位于Kesare Mysuru。被BECC使用不同电极材料在电池电压的1 L ECR 5、7和10 V相应的电流密度为0.05,0.08,0.1。
BECC不锈钢电极:图2显示了电池电压的鳕鱼DWW退化值5,7,10 V使用4 SS电极对应的电流密度为0.05,0.08,0.1。最初的鳕鱼DWW 800 mgL-1的价值。无论应用电压,观察不同寻常的COD值的波动治疗期间由于反抗自然和波动在当前整个电极。COD去除效率88%和76%的75分钟等的观察细胞电压分别为10 V和7。结果表明,从800年的最大去除鳕鱼KmgL-1 96 mgL-1。的electro-dissolution凝结剂增加随着电流密度的增加。
图2所示。鳕鱼退化值DWW细胞电压5,7,10 v使用四个党卫军电极。
图3显示电池电压的TDS DWW值变化的5、7和10 v使用4 SS电极对应的应用目前为0.05,0.08,0.1。最初的TDS DWW 980 mgl-1的价值。TDS的55.91%、42.85%和60.41%的人观察应用细胞电压为5,7和10 V分别在使用4 SS电极。
图3所示。TDS DWW电池电压的值5,7和10 V使用4 SS电极。
为改变SA / V BECC不锈钢电极:后注意小节4.3.1党卫军电极的性能,这是感觉足以保持荷尔蒙替代疗法在60分钟后进一步的实验。一系列BECC实验进行了通过增加电极对2,4,6,8,分别为一个固定的应用潜力10 v的相应电流0.2 A。实验的操作条件下进行了ECR: 1 L;等:75分钟;电极间距:1厘米;搅拌速度:350 rpm。观察到在每一电极对的在每个实验中固定细胞体积的1 L,电流下降整个电极治疗期间观察到的。
图4说明了COD去除率为10 V用SS电极的电池电压变化在SA / V。COD去除效率的90.91%是通过使用8党卫军电极,同样27.27%,COD去除率63.63%和81.81%是观察到75分钟等使用2 SS, 4 SS和8党卫军电极分别(9]。
图4所示。COD去除率为10 V用SS电极的电池电压变化在SA / V。
图5描述了TDS删除的函数等DWW使用不锈钢电极变化在SA / V 10 V的电池电压。TDS去除效率在75分钟等为51.02%,55.10%,42.85%和75.51%使用2 ss, 4 ss 6 ss和8党卫军电极分别。
图5所示。TDS删除的函数等DWW使用不锈钢电极变化在SA / V 10 V的电池电压。
BECC厨房浪费水(KWW)
使用党卫军KWW受到BECC电极和这项研究的结果发表在以下小节。
BECC不锈钢电极:BECC实验进行的ECR 1 l体积。操作条件4 E:学生;电极间距1厘米;搅拌的速度350转;电池电压:8、12和16 V;等:75分钟;科多兽:1120 mgL-1;TDSo: 2080 mgL1;越南河粉:6.12。
图6说明了COD降解等在不同电压的函数使用四个党卫军电极应用8 V的电压,12 V和16 V。最初的原始废水的COD值是1120 mgL-1。
鳕鱼逐渐减少与电解所得71 COD去除效率。年底的42% 75分钟等8 V、12 V的外加电压。在16 V, COD去除率85.71%。
图6所示。鳕鱼退化等在不同电压的函数使用四个党卫军电极应用8 V的电压,12 V和16 V。
图7显示了TDS值后75分钟减少为不同应用电池电压的8日12和16 V在使用4 SS电极。的初始TDS值2080 mgL-1 8 V TDS去除效率是40.38%,像明智的12 V和16 V, TDS去除效率分别为42.3%和40.38%。
图7所示。TDS值后75分钟减少为不同应用细胞电压8、12和16 v在使用4 SS电极。
为改变SA / V BECC党卫军电极:后观察党卫军电极的性能,这是感觉足以让荷尔蒙替代疗法在75分钟后进一步的实验。
一系列BECC实验进行了通过增加电极对2,4,6,8,分别为一个固定的应用潜力16 V与相应的电流密度为1.3,0.4,0.3和0.2。实验的操作条件下进行了ECR: 1 L;等:75分钟;电极间距:1厘米;搅拌速度:350 rpm。
图8描述了鳕鱼还原的函数等16 V的电池电压的不同数量的电极。
图8所示。鳕鱼还原的函数等16 v的电池电压的不同数量的电极。
COD去除效率更高较小数量的电极。随着电极数量的增加电流分布。使用观察2 ss COD去除效率的87.5%。同样使用4 ss和COD去除率50%达到6党卫军电极。观察8 ss、COD削减75%。当电极的数量略有增加COD去除效率减少因为电子转移的速率变慢10]。
图9所示。TDS减少75分钟后等应用使用2 ss 16 V的电池电压,4 ss 6 ss和8党卫军电极。
图9显示了75分钟后的TDS减少等应用使用2 ss 16 V的电池电压,4 ss 6 ss和8党卫军电极。使用2 ss和8党卫军电极观察TDS去除效率46.15%。48.07% TDS去除效率是通过使用4 ss电极在75年底最小等。在使用6党卫军,TDS去除效率为51.92%,达到75分钟的16 V后等。
图10显示了COD降解曲线作为厨房废水电解时间的函数应用当前的0.4不同数量的电极。应用当前的0.4与相应的电池电压33 V和15 V,使用8党卫军
4 ss电极,观察71.28%的COD去除效率。85.71%的COD去除率是通过使用2 ss和6党卫军电极的电池电压23.3 V和6 V (11]。
图10所示。COD降解曲线作为厨房废水电解时间的函数应用当前的0.4不同数量的电极。
图11所示。减少在TDS价值等75分钟的不同数量的电极应用电流0.4。
图11显示了TDS价值减少ET的75分钟后由不同数量的电极的应用电流0.4 a 42.3% TDS减少观察在使用2 ss和6党卫军电极。而使用8 ss和4 ss电极,44.23%和50%的TDS去除效率是实现12]。BECC(使用不锈钢电极在不同电解时间(ET)): BECC实验进行了离散ETs KWW使用不锈钢电极。图4.19显示了KWW固定的COD去除率相应应用16 V的电池电压和电流为0.5离散ETs 3, 5、10、20、30、40、50、60和75分钟。
图12所示。减少与离散ETs COD值。
图12也解释了如何在ETs鳕鱼与离散值降低。最初的1920年生KWW mgl-1 COD值。鳕鱼逐渐减少电解所得与COD的去除效率为16.66% 3和5分钟。33.33%的COD去除率是观察到10、20和30分钟。66.66% COD去除效率是实现在50分钟和60分钟。COD削减50%和83.33%分别观察到40分钟和75分钟。
COD去除率是遵循一个阶跃函数显示中间长时间稳定和成熟时间短的电化学反应器也观察到亚历克斯和保罗,2015年,印度。
图13所示。TDS减少ET的函数的应用电池电压KWW 16 V的相应电流0.5 a。
图13显示了TDS减少ET的函数为KWW应用16 V的电池电压相应电流的0.5电解时间的3、5、10、20、30、40、50、60 - 75分钟。TDS 16 V的去除效率,在3和5分钟0.5 14.89%和10分钟17.02% TDS移除。23.40%、29.78%、31.91%、36.17%、57.44%和68.08%的TDS删除了20的ETs, 30、40、50、60和75分钟。
TDS被控制在60分钟后等显示过程的稳定性(13]。
图14所示。电极使用30 m2m-3 SS电极KWW解散。
图14说明了电极使用30 m2m-3 SS电极KWW解散。图可以看到,电极解散增加随着电解时间的增加。安排时电极解散取决于位置。电极损耗是由于本体溶液中金属离子的生成在ECC和这些金属离子后沉淀14- - - - - -15]。
鱼生存测试
BECC KWW是使用不锈钢电极固定电池电压16 V申请75分钟。ECC后上层清液过滤,混合着的湖水30:70的比率。斑马和鲤鱼物种鱼是在混合水和观察。斑马幸存下来只有5小时,因为空间限制。一个多星期,鲤鱼幸存下来。斑马比鲤鱼鱼很敏感。鲤鱼鱼存活很长时间以来,所选择的稀释比例是合理的。
结论
基于BECC研究国内废水(DWW)和厨房废水(KWW),以下的结论。BECC上述废水的结果已经证明了该技术的实用性和有效性的去除鳕鱼和TDS电解所需的水平在短时间(ET)。
废水受到BECC研究不同的细胞电压5 V, V 7和10 V使用不锈钢,铜和铁电极电解时间75分钟。BECC使用党卫军在1 l ECR电池进行电压5 V, V 7和10 V相应的电流密度为0.05,0.08,0.1。结果表明,从800年的最大去除鳕鱼mgL1 96 mgL-1。的去除效率88%的鳕鱼和60.41%的TDS观察在75分钟为10 V的电池电压等。注意不锈钢电极的性能,荷尔蒙替代疗法一直作为进一步的实验60分钟。一系列BECC实验进行了通过增加电极对2,4,6,8,分别为一个固定的应用潜力10 V的相应电流0.2 A。观察到在每一电极对的在每个实验中,电流下降整个电极治疗期间观察到的。鳕鱼和TDS去除效率分别为90.91%和75.51%是通过使用8党卫军电极。
BECC实验进行的ECR 1 L体积。操作条件4 e: SS,铜和铁;电极间距1厘米;搅拌的速度350转;电池电压:8、12和16 V;等:75分钟;COD0: 1120 1920 mgL-1 mgL-1;TDS0: 2080年1880 mgL-1 mgL1和越南河粉:5到6.12。最初的原始废水的COD值是1120 mgL-1;鳕鱼逐渐减少到160年底mgL-1 COD去除效率为85.71%的75分钟16 V的电池电压。 TDS reduction was maximum at 12 V with the removal efficiency of 42.3%. A series of BECC experiments were carried out by increasing the electrode pairs by 2, 4, 6 and 8 respectively for a fixed applied potential of 16 V with the corresponding current densities of 1.3 A, 0.4 A, 0.3 A & 0.2 A. The experiments were carried out under the operating conditions of ECR: 1 L; ET: 75min; electrode spacing: 1cm; agitation speed: 350 rpm. COD removal efficiency is higher in lesser number of electrodes. As the number of electrodes increases current gets distributed. Using 2SS COD removal efficiency of 87.5% was observed. While using 6SS, TDS removal efficiency of 51.92% was achieved at 16V after ET of 75 min. For an applied current of 0.4 A BECC were conducted using 2, 4, 6 and 8 pairs of electrodes. 85.71% of COD removal was achieved using 2SS electrodes. 50% of TDS removal was observed while using 6SS electrodes. BECC experiments were carried out for discrete ETs for KWW using SS electrodes for applied cell voltage of 16 V. The initial COD value of raw KWW was 1920 mgL-1. COD was reduced to 320 mgL1的去除效率减少83.33%和68.08%的TDS观察在75分钟等。
BECC KWW是使用不锈钢电极固定电池电压16 v申请75分钟。ECC后上层清液过滤,混合着的湖水30:70的比率。斑马和鲤鱼物种鱼是在混合水和观察。斑马幸存下来只有5小时,因为空间限制。一个多星期,鲤鱼幸存下来。斑马比鲤鱼鱼很敏感。鲤鱼鱼存活很长时间以来,所选择的稀释比例是合理的。
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