电催化氧化技术降解焦化废水COD应用

1、在40000m3/d处理系统后增加一套电催化氧化技术装置降解废水中的COD作者：倪兵摘要电催化氧化法处理难生化降解有机废水的研究是近年人们普遍重视的 课题，尤其在国外，对该技术己有较多的研究和应用。通过与生物方法（如A-A-O法）联用，可起到稳定和提高外排水质，并可最终达到中水回 用目的。关键词焦化废水电催化氧化降解COD焦化废水的种类较多，从产生废水的源头分，有炼焦煤带入的水分、焦化 产品回收及精制过程中使用直接蒸汽时转化的水、工艺介质、洗涤溶盐等 加入的水、添加稀化学剂带入的水、工艺管道设备等清洗加入的水、清洗 油品槽车水等。从其排出方式上分，有从焦炉煤气冷凝液中分离出来的剩 余氨水、焦化

2、产品回收及精制过程中工艺介质的分离水，以及其它一些污 水，属于难处理的工业废水。目前国内处理焦 化废水的水处理设备主要采 用生化法，生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对 嗤嘛类、网喙类、毗噪类、咔哇类等 等一些难降解有机物处理效果较。准 标级一到达以难COD水排外业行化焦得使，差电催化氧化法处理难生化降解有机废水的研究是近年人们普遍重视的课 题，尤其在国外，对该技术已有较多的研究。但总的来看,仍处于探索阶 段。根据分析，在三维电极电解体系中，通过电解产生的O和溶解O在阴 22极上可能发生如下的还原反应，产生活性中间体H0。22+2e -H+2HO 酸性体系：。222-系：O+

3、H性O体f+OHHO-碱+25222 0+0H - H +OH(3)HO2222+2+催化下产FeHOFe在和H0的结合产物，Fenton电生成试剂是 2222生OH,OH有极强的氧化能力，可使有机物氧化为CO和HO, COD去22除率高，而且自身还原为水，不产生有毒有害物质。在传 统的电生成2+、FeFenton试剂体系中，通常以铁作为阳极，在电解过程中 产生大量的九增加了水的色度。本实验用廉价的石墨代替铁作为阳极，采 用外加Fe?+2+2+的催化功能最优加Fe化的量使Fe。Fe法的方，通过调控 外2+时，氧化有机物分子主要靠HO当溶液中不存在Fe来完成，而当 222+时会发生如在存Fe下反

4、应 液溶中3+2- + OH + O=FeOH H (5) Fe + 222+3+H+ + H O=FeHOFe (6) + 2222+3+ (7)+e=FeFe反应中生成的 OH的氧化能力极强，主要由它来氧化有机物分 子，2+2+2十浓可循环使用。但补充，消耗的Fe由反应(6),反应(7)FeFe(5) 反应2+2+会消度过大会使有机物去除率下降，这是因为当有过量的Fe存 在，Fe : OH 分部一耗.2 什 3 十 +HO Fe+ OH+H(8)=Fe 22+)作为复合催化剂的三维电极含有Fe采用活性炭和某些液体催化剂 (技术降解COD的机理可能为活性炭的吸附、阳极反应，OH自由基的氧 化

5、，Fenton反应和絮凝反应。有降解焦化废水需要处理的单位，也可以到 中国污水处理工程网的污水宝工程服务平台咨询具备类似污水处理经验的 企业。木文介绍用三维固定床电极技术对焦化废水进行深度处理的实验研究， 对影响COD去除效果的因素进行初步探索。1实验部分质及水的水来源1实验废废水取自大化集团化肥厂炼焦车间生化处理出水，废水水质：Ph为 6 9, COD 为 180200mg/l。标测试指L2 法洛钾重COD:酸 法实方验及 L3设备电解装置由电解槽、变压器、电压表、直流电流 表和整流器等组成。电解槽中以石墨板作为阳极和阴极，填充粒子为1。 20目的水处理用柱形活性炭和相同粒径范围的石英砂。该

6、 反应槽有效容积 为0.2L,每次实验前先用待处理水对活性炭进行饱和，饱和后加入焦化废 水，同时加入一定量的液体催化剂，并用硫酸和氢氧化钠来调节pH值，然 后通电，调节电压到所需值进行间歇实验。论和讨2实验结果去除COD值对ph分别考察了槽电压、反应时间、液体催化剂用 量和率的影响。系 率压与的COD去关除2.1槽电实验条件：反应时间为60niin,液体催化剂用量为1000mg/l, ph为3。槽电压与COD去除率关系的单因素实验表明：随着槽电压的增加，COD 去除率逐渐增大。反应时2.2间与去除COD率的关系.实验条件：槽电压为12V,液体催化剂用量为1000mg/l, ph为3。反应时间与

7、COD去除率关系的单因素实验表明：随着反应时间的增加， COD去除率逐渐增大并趋于平缓。2.3液体催化剂量与去除率的关系COD实验条件：槽电压为12V,反应时间为 60niin, ph 为 3。液体催化剂量与COD去除率关系的单因素实验表明：随着液体催化剂量 的增加，COD去除率逐渐增大。系去关除COD的2.4率pH与实验条件：槽电压为12V,反应时间为60min,液体催化剂量为1000mg/lopH值与COD去除率关系的单因素实验表明：随着pH值的增加，COD 去除率逐渐降低。论讨2.51）在实验条件下，由电催化氧化技术原理可知，随着槽电压的增大和 2+的增加，在主电极与通过静电感应产生的粒

8、子群电极表面产生的 HOFe222ACOD试齐！|，Fenton存在条件下，更有利于生成Fe的量也随之增 加，在有.的去除率也随之增加。2）在反应初始的一段时间内，体系内污染物的浓度较高，浓差极化影响 不显著，但随着反应的进行，污染物浓度逐渐降低，浓差极化现象越来越显 著，单位时间内扩散到电极表面的污染物减少，另外随着反应进行，2+的含 量也在逐渐渐少，相应也会影响其与HO液体催化剂中Fe生成22Fenton试 剂反应的进行，所以曲线变得越来越平缓。3）在三维电极电解体系中，在酸性和碱性条件下，都能产生活性中间2+ 很快便生成絮体，影响了其进一步与，但是在碱性条件下，OFe体HxHO生 成Fentoii试齐IJ的反应，导致在在实验ph范围内，随着ph的增大，22COD去除率呈现逐渐降低的趋势O 论结33.1 通过单因素实验确定了适宜的槽电压、液体催化剂用量、气量、pH 和反应时