电絮凝用于焦化废水脱色的研究_张垒

作者简介:张垒(1978-),男,工程师,博士,从事废水处理及资源化研究。电絮凝用于焦化废水脱色的研究张垒1,薛改凤1,张楠1,刘尚超1,段爱民2,刘璞1(1.武钢研究院,湖北武汉430080;2.武钢平煤联合焦化公司,湖北武汉430083)摘要:采用了连续电絮凝工艺对焦化废水进行深度处理,考察了电流密度、溶液pH值、电解质密度和水力停留时间等工艺参数对脱色效率的影响。UV-Vis谱图证实了电絮凝能有效地对有机物进行降解和脱色。结果表明,电絮凝工艺对焦化废水脱色效果明显,当电流密度为30mA/cm2,pH值为8.0,极板距为1.0cm,支持电解质浓度为0.5g/L,在25℃下反应80min后脱色效率达91%以上。关键词:连续电絮凝;焦化废水;操作参数;脱色中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1008-4371(2011)05-0026-04StudyondecolorizationofcokingwastewaterbycontinuouselectrocoagulationprocessZHANGLei1,XUEGai-feng1,ZHANGNan1,LIUShang-chao1,DUANAi-min2,LIUPu1(1.R&DCenterofWISCO,Wuhan430080,China;2.WugangPingmeiJointCokingCo.Ltd.,Wuhan430083,China)Abstract:Thedecolorizationandchemicaloxygendemand(COD)reductionofcokingwastewaterhasbeencarriedoutbyelectrocoagulationprocess.Inthemeanwhileeffectsofoperatingparameters,suchascurrentdensity,pHofsolution,electrolyteconcentra-tionandhydraulicresidencetime(HRT)ondecolorizationbycontinuouselectrocoagula-tionarefurtherstudiedinordertooptimizeprocessperformance.TheUV-Visspectrumdataprovesthatorganicpollutantsofthecokingwastewatercanbeeffectivelydegradedanddecolorizedbyelectrocoagulation.Resultsshowthattheeffectsofelectrocoagula-tionprocessonthedecolorizationofthecokingwastewaterareobviousandupto91%ofcolorremovalefficiencyisobtainedafter80minreactionat25℃withacurrentdensityof30mA/cm2,apHof8.0,anelectrodedistanceof1.0cmandasupportingelectro-lyteconcentrationof0.5g/L.Keywords:continuouselectrocoagulation;cokingwastewater;operatingparameters;decolorization焦化废水含有酚类化合物、脂肪族化合物、杂环化合物、多环芳烃、氨氮、硫化物、氰化物等[1-3]。由于焦化废水色度深、COD高及悬浮物含量多等排入水体会消耗大量的溶解氧从而导致水生物死亡,因此,焦化废水产生的污染给地区环境带来严重污染问题和生态问题。焦化废水的处理难度大,复杂成分含量多,常采用吸附、电化学氧化等物化方法进行深度处理[4-5]。国内,物化处理和生化处理相结合是目前处理焦化废水应用最广泛和最有效的方法。但遗憾的是,目前国内大多数焦化厂外排的焦化废水的各项指标难以达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准规定的排放要求,尤其是色度,给人不愉悦感,排入水体,抑制水中的生物的光合作用,导致水质恶化。因此,很有必要对排入水体的废水进行脱色处理。电絮凝法是金属阳极通过直流电作用溶解并262011年10月第49卷第5期武钢技术WISCOTECHNOLOGYOct.2011Vol.49No.5水解成为水中分散杂质的有效絮凝剂,同时在阴极上产生氢氧化物或多羟基化合物[6]。在电解过程中,阴极和阳极不断产生氢气和氧气的微小气泡以及其他气体,这些气泡在上浮过程中可以起到类似气浮的作用,将悬浮物带到水面并在水面上形成浮渣层使污染物得以去除[