電催化氧化技術(shù)降解焦化廢水

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1、電催化氧化技術(shù)降解焦化廢水焦化廢水的種類較多，從產(chǎn)生廢水的源頭分，有煉焦煤帶入的水分、焦化產(chǎn)品回收及精制過程中使用直接蒸汽時轉(zhuǎn)化的水、工藝介質(zhì)、洗滌溶鹽等加入的水、添加稀化學劑帶入的水、工藝管道設備等清洗加入的水、清洗油品槽車水等。從其排出方式上分，有從焦爐煤氣冷凝液中分離出來的剩余氨水、焦化產(chǎn)品回收及精制過程中工藝介質(zhì)的分離水，以及其它一些污水，屬于難處理的工業(yè)廢水。目前國內(nèi)處理焦化廢水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等等一些難降解有機物處理效果較差，使得焦化行業(yè)外排水CODcr難以達到一級標準。電催化氧化

2、法處理難生化降解有機廢水的研究是近年人們普遍重視的課題,尤其在國外,對該技術(shù)已有較多的研究。但總的來看,仍處于探索階段。根據(jù)分析,在三維電極電解體系中，通過電解產(chǎn)生的O2和溶解O2在陰極上可能發(fā)生如下的還原反應，產(chǎn)生活性中間體H2O2。酸性體系：O2+2H++2e→H2O2????????????(1)堿性體系：O2+H2O+2e→HO2-+OH-??(2)????HO2-+H2O→H2O2+OH-???(3)電生成Fenton試劑是Fe2+和H2O2的結(jié)合產(chǎn)物，H2O2在Fe2+催化下產(chǎn)生·OH，·OH有極強的氧化能力，可使有機物氧化為CO2和H2O，CODcr去除率高，而且自身

3、還原為水，不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。在傳統(tǒng)的電生成Fenton試劑體系中，通常以鐵作為陽極，在電解過程中產(chǎn)生大量的Fe2+、Fe3+,增加了水的色度。本試驗用廉價的石墨代替鐵作為陽極，采用外加Fe2+的方法，通過調(diào)控外加Fe2+的量使Fe2+的催化功能最優(yōu)化。當溶液中不存在Fe2+時，氧化有機物分子主要靠H2O2來完成，而當溶液中存在Fe2+時會發(fā)生如下反應[6]Fe2++H2O2＝Fe3++OH-+·OH???(5)Fe3++H2O2＝Fe2++HO2·+H+????(6)Fe3++e＝Fe2+???????????????????????????(7)反應（5）中生成的·OH的氧化能

4、力極強，主要由它來氧化有機物分子，反應（5）消耗的Fe2+由反應（6），反應（7）補充，F(xiàn)e2+可循環(huán)使用。但Fe2+?濃度過大會使有機物去除率下降，這是因為當有過量的Fe2+存在，F(xiàn)e2+?會消耗一部分·OH：Fe2++·OH+H+＝Fe3++H2O???????(8)采用活性炭和某些液體催化劑（含有Fe2+）作為復合催化劑的三維電極技術(shù)降解CODcr的機理可能為活性炭的吸附、陽極反應，·OH自由基的氧化，F(xiàn)enton反應和絮凝反應。有降解焦化廢水需要處理的單位，也可以到中國污水處理工程網(wǎng)的污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。本文介紹用三維固定床電極技術(shù)對焦化廢水進

5、行深度處理的實驗研究，對影響CODcr去除效果的因素進行初步探索。1試驗部分1.1試驗廢水的來源及水質(zhì)廢水取自大化集團化肥廠煉焦車間生化處理出水，廢水水質(zhì)：Ph為6~9，CODcr為180~200mg/l。1.2測試指標CODcr:重鉻酸鉀法1.3試驗設備及方法電解裝置由電解槽、變壓器、電壓表、直流電流表和整流器等組成。電解槽中以石墨板作為陽極和陰極，填充粒子為10~20目的水處理用柱形活性炭和相同粒徑范圍的石英砂。該反應槽有效容積為0.2L,每次實驗前先用待處理水對活性炭進行飽和，飽和后加入焦化廢水，同時加入一定量的液體催化劑，并用硫酸和氫氧化鈉來調(diào)節(jié)pH值，然后通電，調(diào)節(jié)電壓到

6、所需值進行間歇實驗。2試驗結(jié)果和討論分別考察了槽電壓、反應時間、液體催化劑用量和ph值對CODcr去除率的影響。2.1槽電壓與CODcr去除率的關系實驗條件：反應時間為60min，液體催化劑用量為1000mg/l，ph為3。槽電壓與CODcr去除率關系的單因素試驗表明：隨著槽電壓的增加，CODcr去除率逐漸增大。2.2反應時間與CODcr去除率的關系實驗條件：槽電壓為12V，液體催化劑用量為1000mg/l，ph為3。??反應時間與CODcr去除率關系的單因素試驗表明：隨著反應時間的增加，CODcr去除率逐漸增大并趨于平緩。2.3液體催化劑量與CODcr去除率的關系實驗條件：槽電壓

7、為12V，反應時間為60min，ph為3。?液體催化劑量與CODcr去除率關系的單因素試驗表明：隨著液體催化劑量的增加，CODcr去除率逐漸增大。2.4pH與CODcr去除率的關系實驗條件：槽電壓為12V，反應時間為60min，液體催化劑量為1000mg/l。??pH值與CODcr去除率關系的單因素試驗表明：隨著pH值的增加，CODcr去除率逐漸降低。2.5討論1)在實驗條件下，由電催化氧化技術(shù)原理可知，隨著槽電壓的增大和Fe2+的增加，在主電極與通過靜電感應產(chǎn)生的粒