BDD電極處理高濃度難降解工業(yè)廢水的電化學(xué)氧化處理方法研究.pdf

1、高濃度難降解工業(yè)廢水由于其濃度高、污染大、排放量大、難治理等特點(diǎn)而對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，成為社會(huì)關(guān)注焦點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。目前傳統(tǒng)的處理工業(yè)廢水的方法成本太高或達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，而電化學(xué)降解技術(shù)由于其催化降解活性的高效性、工藝上易于自動(dòng)化控制也易于與其他工藝進(jìn)行組合，并且無二次污染而呈現(xiàn)出巨大的潛力。電化學(xué)降解技術(shù)中最核心的是電極材料，摻硼金剛石薄膜（BDD）電極因其優(yōu)異的性能成為近期應(yīng)用研究焦點(diǎn)，本文即以BDD電極為陽(yáng)極對(duì)高濃度難降解工業(yè)廢水

2、進(jìn)行系統(tǒng)的電化學(xué)氧化處理研究。
　?。ㄒ唬┮愿邼舛?、難降解的梯恩梯（TNT）生產(chǎn)紅水為研究對(duì)象，采用BDD電極電化學(xué)高級(jí)氧化處理技術(shù)，系統(tǒng)地研究電流密度（20-100mA/cm2）、氯化鈉添加量（0-3g/L）以及pH值（2.0-10.0）對(duì)其降解過程中COD、BOD/COD及能耗的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在酸性以及高氯化鈉添加量的條件下更加有利于COD的移除、能耗的降低以及可生化性的提高，而電流密度的增加雖然更加有利于COD的去除和

3、可生化性的提高，但是不利于能耗的減少。隨著電解時(shí)間的延長(zhǎng)，上述任何工藝條件下處理TNT紅水都能達(dá)到可生化降解指標(biāo)要求，為后續(xù)TNT紅水進(jìn)一步生化處理奠定了前提條件。
　?。ǘ┮匀_(tái)縣某印染廠實(shí)際工業(yè)廢水為研究對(duì)象，采用BDD電極電化學(xué)高級(jí)氧化處理技術(shù)，系統(tǒng)地研究電流密度（20-100mA/cm2）、氯化鈉添加量（0-3g/L）以及pH值（2.0-10.0）對(duì)其COD降解的動(dòng)力學(xué)以及能耗的影響。動(dòng)力學(xué)常數(shù)k被用以表征電化學(xué)產(chǎn)生的強(qiáng)

4、氧化劑導(dǎo)致的間接反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠很好的符合提出的動(dòng)力學(xué)模型。在增加電流密度以及降低pH值時(shí)，k值呈現(xiàn)直線型的增長(zhǎng)，而隨著氯化鈉添加量的增加呈現(xiàn)指數(shù)型的增長(zhǎng)；同時(shí)動(dòng)力學(xué)常數(shù)越大，能耗就越低。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，實(shí)際印染廢水只需要3h就能將COD完全去除，而且能耗僅為11.12kWh/kg COD。較短的電解時(shí)間以及較低的能耗，證明BDD電極電化學(xué)降解實(shí)際印染廢水能夠作為工業(yè)應(yīng)用的潛力。
　?。ㄈ┽槍?duì)BDD電極材料較為重要

5、的使用壽命問題，本文對(duì)BDD電極在電化學(xué)反應(yīng)過程中的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，結(jié)果表明連續(xù)30 h的電化學(xué)處理BDD電極表面會(huì)因“拋光”而變得光滑平整，但是其組成結(jié)構(gòu)并未受到影響，揭示出其長(zhǎng)期使用的良好可靠性。
　?。ㄋ模┩ㄟ^BDD電極在TNT紅水和印染廢水電化學(xué)降解處理過程的研究表明，使用合適電極材料的電化學(xué)氧化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)廢水處理不僅效果好、效率高，而且適應(yīng)性強(qiáng)、可控性和可靠性好，是一種值得進(jìn)一步放大推廣的實(shí)用高濃度難降解工業(yè)廢水處