三维流化床电极法深度处理焦化废水的研究_王万鹏

Advancedtreatmentofcoaltarwastewaterbythree-dimensionalfluidbedelectrodereactorWangWanpeng，ZhangJinsong，ZhouJiti，LiYuming（SchoolofEnvironment&BiologicalScience&Technology，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China）三维流化床电极法深度处理焦化废水的研究王万鹏，张劲松，周集体，李玉明（大连理工大学环境与生命学院，辽宁大连116024）［摘要］对三维流化床电极法深度处理焦化废水进行了研究，取得了相应的适宜工作参数。研究结果表明，三维流化床电极反应器能有效地对焦化废水生化出水进行深度处理。在反应时间为60min、槽电压15V、曝气量0.3m3/h、pH为2、活性炭100g/L时，三维流化床电极法能使焦化废水CODCr去除率>65%。［关键词］三维流化床电极；深度处理；焦化废水［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）06-0024-04Abstract：Theadvancedtreatmentofcokingwastewaterbythree-dimensionalfluidbedelectrodetechnologyhasbeenstudiedandthetechnologicalparametershavebeenobtained.Theresultsshowthatthisreactorispracticabletobeusedfortreatingcokingwastewatereffectively.Whentheelectrolysistimeis1h，electrolysisvoltage10V，aerationquantity0.3m3/h，pH=2，andtheconcentrationofactivatedcarbon100g/L，theremovalrateofCODCrreachesover65%.Keywords：three-dimensionalfluidbedelectrode；advancedtreatment；cokingwastewater［基金项目］辽宁省自然科学基金项目（20032122）第29卷第6期2009年6月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．6Jun．，2009焦化废水主要来自钢铁企业中的焦化厂，化学成分十分复杂，含有多种难以被微生物降解或有生物毒性的有机物以及大量的氨盐、硫化物、氰化物等无机盐类，是很难净化处理的一类有机工业废水，焦化废水如果排入水体，将造成严重的水体污染。目前我国焦化废水的处理流程主要有两类：厌氧—缺氧—好氧流程以及缺氧—好氧流程。虽然处理后的出水中酚、氰、BOD5基本能达到排放标准，但COD及色度等指标一般难以满足排放要求。近年来，国内外对焦化废水深度处理曾经作过多方面的研究，提出过各种各样的改进的或新的处理方法和工艺，其中包括混凝沉淀、活性炭吸附、离子交换、反渗透、聚铁絮凝、活性炭吸附法和氧化塘法等〔1〕，但总的来说传统的处理方法在实际应用中都存在一定的不足。例如混凝沉淀，聚铁絮凝等需追加过滤设备等。因此，各种新兴的处理技术不断产生，而以电化学产生HO·自由基的方法倍受青睐。由于该方法之废水深度氧化工艺具有比较容易控制、易建立密闭性循环和无二次污染等优点，可望发展成为一项体现“绿色”特征的高效有机废水处理新技术。近几年来随着有机化学理论的深入研究，证实了不少有机化合物的氧化还原、加成和分解反应都可以在电极上进行〔2〕。传统的平板二维电极面体比较小，单位槽体处理量小，电流效率低，尤其是在电导率低时，因而在实践中难以有突破性的进展。针对传统二维电极这一缺陷，在20世纪60年代末期提出了三维电极/三元电极的概念〔3〕。三维电极是一种新型的电化学反应器，又叫粒子电极或床电极。它是在传统二维电解槽电极间装填粒状或其他碎屑状工作电极材料并使装填工作电极材料表面带电，成为新的一极（第三极），在工作电极材料表面能发生电化学反应。与传统的二维电极相比，能够增加电解槽的面体比，且可因粒间距小而增大物质移动速度，提高电流效率和处理效果。24——工业水处理2009－06，29（6）三相三维电极反应器由于其对焦化废水深度处理的降解效果好、设备简单、占地面积小以及容易控制、无二次污染、污泥产量少等特点已得到越来越多的关注和研究。笔者实验研究了用复极性流化床反应器深度处理焦化废水的效果，对影响COD去除效果的因素进行了初步探索，以为复极性流化床反应器的实际应用提供依据。1实验部分1.1实验