新型非均相电_Fenton技术深度处理焦化废水_李海涛.caj-2019-03-22-16-34-1

新型非均相电_Fenton技术深度处理焦化废水_李海涛.caj-2019-03-22-16-34-15-451第32卷第1期2011年1月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.32，No.1Jan.，2011新型非均相电-Fenton技术深度处理焦化废水李海涛1，2，李玉平2*，张安洋3，曹宏斌2，李鑫钢1，张懿2(1.天津大学化工学院，天津300072;2.中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室，北京100190;3.鞍山钢铁股份有限公司化工总厂，鞍山114000)摘要:分别采用高效氧气还原阴极PAQ/GF和形稳性阳极IrO2-RuO2-TiO2/Ti做为阴、阳极，填充非均相催化剂，研究一种阴、阳极同时催化氧化的电化学过程，并应用于焦化废水生化出水深度处理.采用在石墨毡上电聚合蒽醌制备PAQ/GF电极，并用循环伏安进行了表征.结果表明，蒽醌在电极表面具有很好的可逆性，并对电催化还原氧气生成过氧化氢(H2O2)表现很高的电催化活性;隔膜电解槽中PAQ/GF做阴极，在－0.7V(相对饱和甘汞电极)和pH6下电解6h后，H2O2浓度为13.5mmol/L，电流效率>50%.采用浸渍法制备了非均相催化剂Fe-Cu/Y350，通过结晶紫褪色反应和羟自由基探针化合物(对氯苯甲酸)氧化反应验证Fe-Cu/Y350催化H2O2产生了羟基自由基(·OH);使用Fe-Cu/Y350催化次氯酸钠氧化处理焦化废水，COD去除率达到26%，远高于没有催化剂时的11%.利用组装的电催化反应器对焦化废水进行处理，COD去除率达到49.4%，远高于传统的双极氧化过程(29.8%)，其中阴极与阳极催化过程对COD去除的贡献率分别为26.0%和23.4%.在优化条件下(初始COD=192mg/L、I=10A·m－2、pH4～5)电解1h后，焦化废水COD去除率>50%.反应途径可能为:氧气在PAQ/GF电极上高效电催化还原为H2O2，再经Fe-Cu/Y350催化分解产生·OH，从而将有机污染物氧化分解;氯离子在IrO2-RuO2-TiO2/Ti电极氧化产生Cl2或次氯酸，并在Fe-Cu/Y350催化作用下将有机污染物氧化或有机物在阳极直接氧化降解.关键词:焦化废水;电芬顿;高级氧化;深度处理;非均相催化剂中图分类号:X784文献标识码:A文章编号:0250-3301(20