三维电极法在微污染水处理中的应用研究

三维电极法在微污染水处理中的应用研究王立章邱熔处何义亮(兰州铁道学院环境工程系,兰州730070)(上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)摘要采用三维电极法对微污染水进行处理。试验结果表明,在三维电极反应器中进行的反应为一级反应,反应遵从下述关系:Ct=C0e-kt;处理效果由水质状况和反应器条件决定;采用绝缘物质与吸附剂按一定比例混合的填料进行处理,能够提高电解效率。关键词三维电极法微污染水有效反应时间Studyonapplicationofthree-dimensional-electrodemethodintreatinglowcontaminatedwastewaterWangLizhangQiuRongchu(DepartmentofEnvironmentalEngineering,LanzhouRailwayInstitute,Lanzhou730070)HeYiliang(InstituteofEnvironmentalScienceandEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240)AbstractInthispaper,three-dimensiona-lelectrodemethodisusedtotreatlowcontaminatedwastewater.Throughampleexperiment,aconclusioncanbedrawnthatthereactioninthereactorcanbedescribedbytheequationCt=C0e-kt.Thequalityofeffluentiscontrolledbytherawwaterandconditionofthereactor.Applicationofmixedfillingcomposedbyisolatedmatterandactivatedcarboninregularproportioncanincreaseelectrolysisefficien-cy.Keywordsthree-dimensiona-lelectrodedmethod;lowcontaminatedwastewater;efficienttimeforreaction收稿日期:2002-07-19;修订日期:2002-09-25作者简介:王立章(1977~),男,兰州铁道学院在读硕士,研究方向:污(废)水处理。在我国,大部分取水水源都不同程度上被污染。本试验以三维电极反应器作为研究目标;这种技术在国内外文献中鲜有实际工程的应用实例报道。关于三维电极反应器的有关理论只处在探索研究期,有待进一步完善。在实验室,通过一年多时间的试验研究所获得的结果表明,经过三维电极法处理过的微污染水的某些指标优于现行5生活饮用水水源水质标准6(CJ3020-93)。1试验方法1.1设备与材料三维电极反应器如图1所示。反应器尺寸为30cm@20cm@20cm;电极板材质为不锈钢镀SnO2,尺寸为20cm@15cm,极板间距为5cm;反应器内填充活性炭,高度为15cm。采用太原产MYW15型活性炭,使用前在清水中煮沸以排除气泡。上海产GPS5010直流电源。图1三维电极反应器示意图1.2试验水质进行试验处理的原水取自上海市某取水水源。该水源受到轻微的有机污染,主要表现在NH3-N的含量增加。水质状况:CODMn:15)25mgPL;NH3-N:2.8)3.9mgPL。现行5生活饮用水水源水质标准6第4卷第2期环境污染治理技术与设备Vol.4,No.22003年2月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlFeb.2003(CJ3020-93)一级要求:CODMn:[3mgPL;NH3-N:[0.5mgPL。2试验部分2.1三维电极反应器预处理在CODMn浓度为22mgPL,NH3-N为3.1mgPL、反应时间为t=25min、电压为10V的条件下进行静态试验。以处理每一容器水作为一个周期,得到了处理效果与运行周期的关系(见图2)。图2三维电极反应器运行周期与处理效果的关系由图2可以看出,运行周期较小时处理效果较好,但是当运行周期增大时处理效果随着降低直至最终处理效果的稳定。产生如此效果的原因是由于在反应开始时,反应器中同时存在电氧化作用和活性炭吸附作用;随着运行周期的增多,活性炭的吸附作用可以忽略不计,只存在电氧化作用。经过处理以后的活性炭与电极组成三维电极反应器。2.2流量对处理效果的影响控制试验水质的CODMn浓度为22mgPL、NH3-N为3.1mgPL、电压为10V,进行动态试验。处理效果见图3。图3三维电极反应器流量与处理效