电化学降解含酚焦化废水的研究_王强

!!水平!#$因素%&’#(!)因素*电流密度+,-%+.-#/#0$#$因素1电解质浓度+,-23+4/565#565$5650因素7苯酚浓度+,-8+4/!55#55$55实验序号!#$)09(:;!;#;$959:90)0(:::)5(#:0文章编号：!550?95$$（#550）5$?5!!?5$收稿日期：#55)?!5?#(电化学降解含酚焦化废水的研究王强!，李捍东#，田禹!，于秀娟!，凌海波$，金蓉!,!6哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨，!0555@#6中国环境科学研究院，北京，!555!#@$6武汉大学资环学院，湖北武汉，)$55(#/摘要：选用AB+CD#E$+=FE#为阳极，1—GAHI气体扩散电极为阴极降解模拟含酚焦化废水。利用正交实验，求出最佳操作条件。考察了苯酚浓度、电流密度、电解质浓度、&’值等因素对苯酚去除效率的影响。对电化学降解苯酚进行动力学分析，结果证明了其反应为一级动力学反应。关键词：正交实验；焦化废水；降解处理；电化学方法；苯酚中图分类号：J(5$文献标识码：%表!正交实验设计表#实验数据分析表电化学方法处理化工、农药、印染、制革等多种不同类型的有机废水，由于其特有的优越性，一直是国内外学者研究的热点。所谓电化学技术，就是利用外加电场作用，在特定的电化学反应器内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，氧化降解有机物的一种高级氧化技术K!L。焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收的过程中，大量产生的以含酚为主的高浓度的有机废水。现在国内普遍采用生化方法处理焦化废水，由于酚类物质对微生物有很强的抑制作用，其出水1E7去除效果差K#L，很难达到国家排放标准的要求。而电化学方法由于其极强的氧化性，能够比较彻底地催化氧化降解酚类物质，是近来研究的焦点。电化学方法在焦化废水处理中的应用也越来越受到人们的重视K$L。!实验部分!6!实验原料和仪器AB+CD#E$+=FE#为阳极；1—GAHI气体扩散电极,自制/为阴极；苯酚溶液,自制/；(#!分光光度计,上海第三分析仪器厂/；7’!(!:I—)型双路跟踪稳压稳流电源,北京大华无线电仪器厂/；MG—(:5曝气装置,中山市小榄日胜电器厂/。!6#实验流程和方法图!为实验的流程图。整个系统由稳流稳压电源、曝气装置、电解槽、电极等组成。实验所用溶液均由蒸馏水配制，电解液体积为!55-4，硫酸钠作为电解质。废水降解效果以间歇批量方式取样。采用正交实验法N对诸多影响废水电化学降解效果的因素进行选择N其中进水苯酚浓度、电流密度、电解质浓度、&’等为主要影响因素N利用以上)种因素$个水平4,$)/N进行最优操作条件确定，正交设计见表!。根据实验数据，研究电化学降解苯酚及1E7.D的规律。!6$分析方法利用分光光度仪测定其吸光度，并最终求出苯酚的去除率。采用重铬酸盐法测定化学耗氧量1E7.D。#结果与讨论#6!正交实验结果依照表!进行正交试验N得到实验数据分析表N见表#。根据表#所示的极差大小可见，各因素对电化学降解苯酚的影响效果依次为因素*O因素7O因素1O因素7。实验的最优条件组合为%#*$1!7!。同时从极差可以看出，因素&’的影响效果不明显，该电化学方法适合处理各种&’的焦化废水。#6#最优条件下的降解实验结果在%#*$1!7!条件下，即&’为(，电流密度为$-%+.-#，电解质浓度为565#-23+4，苯酚浓度为!55-8+4时，测定结果见图#。从图#中我们可以看出在最佳条件下，苯酚的降解率为!55>，和正交实验得出的结果一致。科技情报开发与经济M1C+AI1’CPHE=Q%ACEP7IRI4EGQIPASI1EPEQT#550年第!0卷第$期!#王强，李捍东，田禹，于秀娟，凌海波，金蓉电化学降解含酚焦化废水的研究本刊$%&’()*+,+-&’()./0(123.145科技研讨表达式!6#7.789%:.:!;#<回归平方和!.;!最大偏差:.!=7最小偏差:.:#!偏差平均值:.:7>表>拟合曲线的参数#.>电化学降解废水实验以最佳条件为基础，研究了