多元多相電解催化氧化深度處理煤焦油加工廢水.pdf

1、本課題以自制電化學(xué)反應(yīng)器為實(shí)驗(yàn)裝置，在無(wú)隔膜的電極反應(yīng)器中投加活性炭填充粒子，構(gòu)成三維電極，對(duì)煤焦油加工廢水的生化處理出水進(jìn)行多元多相電解催化氧化深度處理實(shí)驗(yàn)。 本文著重考察了流化床三維電極反應(yīng)器降解降解煤焦油加工廢水過(guò)程中電解槽電場(chǎng)強(qiáng)度、進(jìn)水pH值、曝氣強(qiáng)度、粒子電極投加量、停留時(shí)間等因素對(duì)有機(jī)物降解效率的影響，對(duì)流化床三維電極反應(yīng)器處理煤焦油加工廢水的COD去除率、脫色率、B/C改善進(jìn)行考察，并對(duì)其降解機(jī)理進(jìn)行了初步分析。

2、結(jié)果證明：電場(chǎng)強(qiáng)度作為電化學(xué)反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行效果的影響最為顯著，1.5V/cm為較為理想的電場(chǎng)強(qiáng)度；進(jìn)水pH值對(duì)反應(yīng)器的運(yùn)行效果影響次之，在酸性條件下，反應(yīng)器處理煤焦油加工廢水的電解過(guò)程產(chǎn)生的過(guò)氧化氫等強(qiáng)氧化劑有利于有機(jī)物的氧化降解，實(shí)驗(yàn)最佳進(jìn)水pH值為2；曝氣強(qiáng)度30m3/(m2·h)為最佳值；活性炭顆粒作為復(fù)極性三維電極反應(yīng)器的第三極對(duì)反應(yīng)器的運(yùn)行效果有較為顯著的影響，增加復(fù)極化的活性炭顆粒數(shù)量可以提高反應(yīng)器對(duì)煤焦油加工廢水

3、的處理效果，實(shí)驗(yàn)證明100g/L左右為最佳粒子填充量。隨反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間增加，廢水的處理效果增加，考慮電耗成本，認(rèn)為最佳的運(yùn)行時(shí)間為60min左右。 在最優(yōu)操作條件下，經(jīng)流化床三維電極反應(yīng)器深度處理，實(shí)驗(yàn)獲得最大COD去除率為70％，脫色率為84％，同時(shí)B/C比(BOD5/CODcr)提高了3倍。生化出水電解處理前后的紫外光譜和液相色譜分析表明，部分化合物被徹底降解，同時(shí)電解反應(yīng)過(guò)程中廢水組成成分發(fā)生改變，有中間產(chǎn)物生成。

4、 此外，在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)該工藝進(jìn)行均相催化技術(shù)耦合，考察了多元多相電解催化氧化的工藝條件。結(jié)果證明：在三維電極最優(yōu)電解條件下，多元多相電解催化氧化中COD:H2O2:FeSO4為5:5:6時(shí)具有最佳處理效果，此時(shí)FeSO4投加量為310mg/L，H2O2投加量為250mg/L時(shí)，多元多相電解催化氧化工藝的COD去除率為86.5％，具有比三維電極更低的電化學(xué)能耗和更高的COD去除率及電流效率。對(duì)兩種工藝做簡(jiǎn)單成本計(jì)算表明多元多相電解