电生H2O2协同电解絮凝法处理餐饮废水实验研究

第25卷第2期2005年4月桂林工学院学报JOURNALOFGUILINUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol_25No．2Apr．2005文章编号：1006—544X(2005)02—0242—03电生H2O2协同电解絮凝法处理餐饮废水实验研究于巧玲，张叶锋(桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541004)摘要：采用电生H2O2协同电解絮凝法处理餐饮废水，研究了废水初始浓度、电解时间、电压、电极材料、pH等因素对降解餐饮废水的影响．结果表明，进水CODc在1200ms／L以内、pH值为中性的餐饮废水，在10V电压、电磁搅拌、曝气条件下，电解15min后，COD去除率在80％以上．该法利用了铝阳极反应生成的絮凝剂Al(OH)3和阴极上电合成的H2O2对有机物的去除作用，同时阳极产生的H与阴极产生的OH一中和又促进了两极的反应，使有机物降解更彻底．关键词：餐饮废水；H2O2氧化；电解絮凝；降解中图分类号：X799．303．1文献标识码：A餐饮废水成分复杂，有机物含量高．如：淀粉、脂肪、各种调料、洗涤剂和纤维等．目前，对餐饮废水处理的主要方法有：膜一好氧组合工艺、膜生物反应器【、厌氧膜床【、SBR法【、絮凝沉淀法等．生物膜法与SBR法都是利用微生物来降解有机物，投资大，水力停留时间较长，不适合中小型餐饮企业．絮凝法能去除水中的高分子及呈胶体的有机物，也可去除氮、磷等可溶性杂质，降低废水的浊度、色度．絮凝剂种类、投药量、投药方式以及pH值对处理效果都有很大影响．对于餐饮废水采用的絮凝剂一般有净水灵l、净水剂DH一3、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺l5]等．电解絮凝是电解时阳极的铝溶解所形成的细小絮凝团，其吸附能力和活性比化学方法加入的铝盐高．H2O2是一种较强的氧化剂，可以降解大多数有机物，无二次污染，故本实验拟采用H2O2协同电解絮凝法处理餐饮废水．1实验部分1．1实验原理在电场的作用下，发生的主要反应如下：阳极Al一3e—Al¨，(1)Al+3H2OA1(OH)3+3H阴极O2+2H2O+2eH2O2+2OH一，H+OH一H2O．(2)(3)(4)铝阳极溶解(式1)，进一步反应生成絮凝剂A1(OH)3(式2)，使有机物吸附、沉淀；阴极由于曝气的作用电合成H2O2(式3)氧化剂．在搅拌情况下，阳极产生的H与阴极产生的OH一中和，加速了阴阳两极的反应(式4)．而且有机物的电解质本身在电场作用下也可能发生一系列的氧化还原反应而降解．1．2仪器与试剂自制的玻璃电解槽(容积2．5L)；纯铜阴极(5cm×8cm×2mm的矩形)；铝阳极(5cm×8cm×2mm的矩形)；JWD一12．2型直流稳压电源(上海卢湾)，电压可调范围0～30V；空气压缩机(广东海利)；CHI660B电化学工作站(上海华辰)；WCJ一802型控温式磁力搅拌器(江苏泰县姜埝)；PHS一3C精密pH计(上海雷磁)；样品分析采用WMX一1型微波密封消解COD速测仪(顺德格兰仕)．处理的餐饮废水为桂林工学院饮收稿日期：2004—05—10基金项目：广西区教育厅资助项目(桂教科研[2002]316)作者简介：于巧玲(1974一)，女，双学士，讲师，环境工程专业维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第2期于巧玲等：电生H2O2协同电解絮凝法处理餐饮废水实验研究243食中心排放废水(洗碗水、洗菜水、泔水等的混合水)；支持电解质为NaC1(市售)．1．3实验方法电极表面经抛光后，在0．1mol／LNaC1中，+1．2～一0．4V下进行循环电位扫描极化．实验装置见图1．取2000mL的餐饮废水，装入电解槽中，加入10gNaC1，在10V电压、电磁搅拌、曝气条件下，电解15min后，用微波快速消解法测定电解后的CODc，计算去除率卵：叩=(Po—P￡)／po×100％式中：po，P分别为反应前后CODc的浓度(mL)．池曝气头}￡图1实验装置示意图Fig．1Sketchofexperimentaldevices＼瓣极极阳极t／min图2阳极材料的选择Fig．2EfectsofanodicmaterialonremovalofCODcr图3电解时间对CODcr去除率的影响Fig．3EfectsofelectrolysistimeonremovalofCODcr设置电解时间为15min，其它实验条件同2．2，考察电解电压对有机物降解的影响．由图4可知，去除率会随电压的增大而升高，但到达l0V后变化趋于平稳，因此较为合适的电解电压为l0V．～2实验结果与讨论曩2．1电极的选择餐饮废水的CODc为894．4mg／L，在无H202协同作用的情况下，即没有对餐饮废水进行曝气，对餐饮废水进行直接电解絮凝，考查电极性能，5，l0，15min后分别测定废水的CODc，结果见图2．A3钢