三微电解法处理难降解废水的实验研究

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1、三维电极法处理难降解有机废水的研究摘要：综合近年来国内外有关三维电极法处理难降解有机废水技术的研究现状和特点，对三维电极在处理硝基苯废水、印染废水、含油废水、苯酚废水及其他有机废水等方面的应用进行了论述，同时对三维电极法的影响因素及与其他技术的联合使用进行了总结。关键词：三维电极；电化学技术；有机废水Applicationof3-dimensionalelectrodeinRefractoryorganicwastewaterAbstract:Recently，thecurrentresearchproblemsandcharacteristicsofthree-dimensionalel

2、ectrodeinrefractoryorganicwastewaterwerereviewed，whichincludesnitrobenzene，printinganddyeingwastewater，oilywastewater，phenolwastewaterandotherwastewater，meanwhile,three-dimensionalelectrodeoffactorsandusedinconjunctionwithothertechniquesaresummarized.Keywords:three-dimensionelectrode；electrochemic

3、altechniques；organicwastewater。三维电极[1]又叫粒子群电极或床电极，是在传统二维电解槽电极间装填粒状或其他碎屑状工作电极材料并使装填粒状电极材料表面带电，成为新的一极(第三极)，在工作电极材料表面能发生电化学反应。三维电极处理废水的基本原理是电催化氧化还原反应，它能够增加电解槽的面体比，提高电流效率和处理效果。在液固两相或气液固三相反应中，由于流体在反应器中的复杂流动行为，一般认为化学反应发生相界面上，传统平板电极反应器总反应速率主要由物质扩散过程控制，体系的传质传热速率比较慢。在三维流化床反应器中，导电颗粒代替了平板电极，并且在反应器中呈流化状态时，极大地

4、提高了电极比表面积和传质速率，电极反应器中溶液的电势分布比较均匀，溶液主体具有均匀的温度场，为电解反应提供了一个良好的场所。1三维电极法对难降解有机物的处理1.1处理硝基苯的有机废水环境中的硝基苯主要来自石油化工厂和染料厂的废水、废气等。由于硝基苯可经皮肤、呼吸道等多途径吸收，并具有高毒性和难降解性，严重威胁人类和其它生物的健康，因而成为我国优先控制的污染物[2-3]。与传统的二维电极相比，三维电极显示出极大的优越性，大大提高了对高浓度有机难降解废水的处理效果，在有机废水处理领域有着广泛的应用前景。1.2处理印染废水印染废水成分复杂，色度高，有机物含量大，难降解物质多，且水质、水量变化大，

5、传统的物理、化学或生物方法难，三维电极法对这类废水进行有效的处理。被绝缘性颗粒互相隔开的活性炭炭粒在直流电场中因感应带电而使两侧呈正负两极，形成微小的电解槽，而在每个活性炭周围都形成了一个电场，印染废水中的胶体由于电泳作用而附集，即带电的胶体向带有相反电荷的电极移动，在静电引力和表面能的作用下，附集并沉积在电极上以进行电解反应。由于反应器中存在着无数个这样的电解槽，极大地提高了电流效率和反应速度，从而使该反应器具有高效、低耗的特点。1.3处理含油废水伴随聚合物驱油产生的含油含聚废水具有一些特殊性质[4～6]，如粘度高，水中胶粒稳定，导致污水处理沉降时间增加；聚合物使油水界面水膜强度增大、弹

6、性和界面电荷增强，水中油珠粒径小(小于10μm的占90%以上)，导致废水中小油珠稳定存在；聚合物还干扰絮凝剂的使用效果，使絮凝作用变差，药剂用量增加；聚合物的强吸附性还使废水携带的泥沙量增加。因此采出水中的聚合物增加了水处理难度，三维电极电解过程中有H2O2和·OH自由基产生，其浓度与COD去除率呈正相关[7]。在一定条件下用三维电极处理含油废水水样，处理后水样的pH值随电解时间的增加而降低，水样的电导率、COD去除率都随处理时间的增加而增加；处理前水样中没有检测到CO2-3和HCO-3，处理后水样中有少量的HCO-3。证实水样中确实有PAM分子发生解离，被降解为CO2、H2O，但并不排除

7、有NO-3、N2产生。同时进一步证实H2O2和·OH是废水中PAM浓度和COD降低的原因之一。三维电极电解PAM废水过程中产生的不溶物推测是PAM发生分子内反应生成的环状酰亚胺结构产物。不溶物的形成对废水中PAM的去除及溶液COD的去除产生积极作用，也是废水中PAM浓度和COD降低的原因之一。陈武等［8］用三维电极处理沙市印染废水、湖北宜化化工废水及胜利油田和南阳油田的采油污水，均能在30min内使COD值达到污水综合排