电催化氧化法处理含醛废水的实验研

产业观察ECOLOGICALINDUSTRYWATCH128ECOLOGICALECONOMY电催化氧化法处理含醛废水的实验研究安浩赵玉明薛祯祯朱立(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京210093)摘要:采用无隔膜电催化氧化法作为生化预处理方法对不适于生化处理的中低浓度含醛废水进行预处理,并对影响工业化运用的因素进行了分析。实验表明,该方法对中低浓度含醛废水有较好去除效果,同时优化工业运行所需参数,使工业化运用获得较好的经济可行性。关键词:乙醛废水;电催化氧化;工业化TheResearchabouttheTreatmentofAcetaldehydeWastewaterbyElectrolysisANHao,ZHAOYuming,XUEZhenzhen,ZHULi(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,SchooloftheEnvironment,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)Abstract:Theelectrolysisasatreatmenttechnicwasadoptedinordertotreattheacetaldehydewastewater,andtheimpactoftheindustrializedoperationofthefactorswereanalyzed.Fromtheexperimentalresearch,wefindthatthistechnichasabetterremovaltotreattheacetaldehydewastewater,atthesametimeoptimizetheindustrialoperatingparametersrequired,sothatitcangetabettereconomicviabilityofindustrializedoperation.Keywords:acetaldehydewastewater;industrialization;electrolysis基金项目:国家科技支撑计划(2006BAC02A15)作者简介:安浩(1984～),男,硕士,主要研究方向为水污染控制、清洁生产技术等。含醛废水可生化性一般较好,但是当废水中醛含量较高时会对微生物造成妨害从而影响微生物处理效果[1],因此国外对乙醛废水的处理绝大部分均采用稀释—好氧生物处理工艺处理,此法不但耗费大量的稀释水,而且处理构筑物庞大,基建及运行费用增高,虽然能达标排放,但是排放总量并没有减少。陈立波[1]和张金凤[2]等为低浓度情况下乙醛废水的处理提供了一种新型高效的生物处理方法。然而对于不适宜生物处理的较高浓度含醛废水目前仍没有较好的处理方法。本文采用无隔膜电催化氧化法作为生化预处理方法能较好处理此类含醛废水,使其有利于后续生化处理。1废水水质某化纤厂经酯化,缩聚反应生产废水中含高浓度乙醛和高浓度乙二醇,乙醛易挥发,经吹脱处理前后废水水质如表1所示。表1废水水质污染物名称吹脱前吹脱后COD(mg/L)2200012000pH4～64～6乙醛(mg/L)6800700～1000乙二醇(mg/L)约7000(mg/L)乙醛约7000(mg/L)乙醛经吹脱处理后乙醛浓度仍高于后续生物处理微生物的耐受上限,故需在生物处理前加增加预处理设备,使生物处理出水达标。2实验部分211实验试剂以及装置通过对废水水质分析,以化学纯乙醛和乙二醇,配置成模拟废水,其中拟配置乙醛含量为700～1000mg/L,乙二醇含量等效为7000mg/L乙醛。电解装置:采用钛镀稀有金属电极,不锈钢电极,均为网状机构;膜为聚乙烯异阳离子交换膜(3361BW);在较低循环流速时采用蠕动泵(兰格YZ1515x)2台,较高流速时采用磁力驱动泵2台;转子流量计2个;752N紫外可见分光度计。212实验原理通常认为,电解反应是在外加电场的作用下,反应物通过阳极的催化氧化作用被氧化,或是在阴极发生还原反应而被还原[3]。则电解反应如下:阳极:CH3CHO+H2O-2e-→CH3COOH+2H+129阴极:CH3CHO+H2O+2e-→CH3CH2OH+2OH-由于乙醛的特殊性质,其既可以在阳极被氧化生成乙酸,也可以在阴极发生反应被还原为乙醇。无论是氧化产物还是还原产物其生物毒性均小于乙醛。文献表明在碱性条件下,乙醛会发生羟醛缩合反应[4],同时在实验中也发现在碱性条件下阴极易形成一种较复杂絮状聚合物沉淀,故实际在电极表面发生的实际化学反应有待进一步实验研究。213实验方法取自配置模拟废水400mL于夹套玻璃柱内,开启循环泵,设定循环水流量,槽电压,然后通电进行水解,每隔一个循环周期取样一