電催化氧化技術(shù)降解焦化廢水COD應(yīng)用

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1、在40000m3/d處理系統(tǒng)后增加一套電催化氧化技術(shù)裝置降解廢水中的COD作者：倪兵摘要電催化氧化法處理難生化降解有機(jī)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)已有較多的研究和應(yīng)用。通過與生物方法(如A-A-O法)聯(lián)用，可起到穩(wěn)定和提高外排水質(zhì)，并可最終達(dá)到中水回用目的。關(guān)鍵詞焦化廢水電催化氧化降解COD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(shí)轉(zhuǎn)化的水、工藝介質(zhì)、洗滌溶鹽等加入的水、添加稀化學(xué)劑帶入的水、工藝管道設(shè)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?fàn)t煤氣冷凝液中分離出來的剩余氨水

2、、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)處理焦化廢水的水處理設(shè)備主要采用生化法，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(jī)物處理效果較差，使得焦化行業(yè)外排水COD難以達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。　　電催化氧化法處理難生化降解有機(jī)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?！　「鶕?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(yīng)，產(chǎn)生活性中間體H2O2?！　∷嵝泽w系：O2+2H++2e→H

3、2O2(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(qiáng)的氧化能力，可使有機(jī)物氧化為CO2和H2O，COD去除率高，而且自身還原為水，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(yàn)用廉價(jià)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?！　‘?dāng)溶液中不存在Fe2+時(shí)，氧化有機(jī)物分

4、子主要靠H2O2來完成，而當(dāng)溶液中存在Fe2+時(shí)會發(fā)生如下反應(yīng)　　Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH(5)　　Fe3++H2O2=Fe2++HO2·+H+(6)　　Fe3++e=Fe2+(7)　　反應(yīng)(5)中生成的·OH的氧化能力極強(qiáng)，主要由它來氧化有機(jī)物分子，反應(yīng)(5)消耗的Fe2+由反應(yīng)(6)，反應(yīng)(7)補(bǔ)充，F(xiàn)e2+可循環(huán)使用。但Fe2+濃度過大會使有機(jī)物去除率下降，這是因?yàn)楫?dāng)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(fù)合催化劑的三維電極技術(shù)降解COD的

5、機(jī)理可能為活性炭的吸附、陽極反應(yīng)，·OH自由基的氧化，F(xiàn)enton反應(yīng)和絮凝反應(yīng)。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(xiàng)目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)?！　”疚慕榻B用三維固定床電極技術(shù)對焦化廢水進(jìn)行深度處理的實(shí)驗(yàn)研究，對影響COD去除效果的因素進(jìn)行初步探索。　　1試驗(yàn)部分　　1.1試驗(yàn)廢水的來源及水質(zhì)　　廢水取自大化集團(tuán)化肥廠煉焦車間生化處理出水，廢水水質(zhì)：Ph為6~9，COD為180~200mg/l?！　?.2測試指標(biāo)　　COD:重鉻酸鉀法　　1.3試驗(yàn)設(shè)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

6、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(yīng)槽有效容積為0.2L,每次實(shí)驗(yàn)前先用待處理水對活性炭進(jìn)行飽和，飽和后加入焦化廢水，同時(shí)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)電壓到所需值進(jìn)行間歇實(shí)驗(yàn)?！　?試驗(yàn)結(jié)果和討論　　分別考察了槽電壓、反應(yīng)時(shí)間、液體催化劑用量和ph值對COD去除率的影響。　　2.1槽電壓與COD去除率的關(guān)系　　實(shí)驗(yàn)條件：反應(yīng)時(shí)間為60min，液體催化劑用量為1000mg/l，ph為3?！　〔垭妷号cCOD去除率關(guān)系的單因素試驗(yàn)表明：隨著槽電壓的增加，COD去除率逐漸增大?！　?.

7、2反應(yīng)時(shí)間與COD去除率的關(guān)系.　　實(shí)驗(yàn)條件：槽電壓為12V，液體催化劑用量為1000mg/l，ph為3。　　反應(yīng)時(shí)間與COD去除率關(guān)系的單因素試驗(yàn)表明：隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，COD去除率逐漸增大并趨于平緩?！　?.3液體催化劑量與COD去除率的關(guān)系　　實(shí)驗(yàn)條件：槽電壓為12V，反應(yīng)時(shí)間為60min，ph為3?！　∫后w催化劑量與COD去除率關(guān)系的單因素試驗(yàn)表明：隨著液體催化劑量的增加，COD去除率逐漸增大。　　2.4pH與COD去除率的關(guān)系　　實(shí)驗(yàn)條件：槽電壓為12V，反應(yīng)時(shí)間為60min，液體催化劑量為