隔膜体系中阳极氧化_阴极电芬顿耦合处理焦化废水的研究_李海涛

第二章环境污染防治技术研究与开发隔膜体系中阳极氧化、阴极电芬顿藕合处理焦化废水的研究李海涛,,2李玉平`曹宏斌,李鑫钢,1.中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程国家工程实验室北京1001902.天津大学化工学院天津30X()72摘要在质子交换隔膜电解槽中采用石墨毡填充电极对焦化废水降解进行研究。以生化出水为研究对象,阴极电芬顿的最佳处理条件为:pH二2一3,eFZ夺=0.5一1mM,卜loomA,h2。阴极电芬顿和阳极氧化对COD去除率分别为66.9%和71.2%,电流效率分别为90%和92%。在连续式反应器中,最佳条件下,阳极氧化后COD=180一Zoom『L、pH=2一3,再经过阴极电芬顿后COD小于loom岁L,pH=6一9,达到国家一级排放标准。阳极氧化和阴极电芬顿均能够有效去除酚类、苯类、含氮杂环、苯睛、苯并杂环类、多环芳烃等多种有机污染物。关健词电芬顿阳极氧化隔膜石墨毡电极焦化废水一、引言焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收过程中所产生的含芳香族化合物与杂环化合物的典型的较难降解的有机工业废水。废水中污染物成分复杂,含有大量的无机物和有机物。无机污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物、氨盐等为主;有机物主要有酚类物质、单环芳烃和多环芳烃以及含氮、硫、氧的杂环化合物。目前大多数的焦化厂均采用生化法处理焦化废水,由于焦化废水属于生物难降解有毒废水,经过生化处理后酚类和氨氮等污染物基本去除,但仍含有一些杂环或多环类有机污染物,最终出水的COD在200一400m岁L左右,很难达到国家排放标准。电化学技术是利用外加电场作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程,从而氧化降解有机物的一种高级氧化技术。电化学氧化技术通常通过阳极直接氧化有机物或者通过生成氧化剂(如在含氯离子的废水中可以产生氯气或其他氯氧化物)间接降解有机物,目前常用的电极有石墨电极,DSA阳极,碳纤维电极等,由于在较高电压下容易产生析氧等副反应而导致电流效率较低,从而增大了处理成本,使电化学技术难于应用到大规模的废水处理。最近有人研究一种新型的电芬顿技术,即通过阴极还原溶解氧产生过氧化氢与外加或阳极生成亚铁离子发生芬顿反应产生经自由基来降解有机物。不过芬顿反应一般pH在2一4范围内对有机物去除效果较好,对于中性或偏碱性的焦化废水还需要加酸调节,处理后还要加碱