工業(yè)廢水深度處理的電極氧化技術(shù)研究

工業(yè)廢水中含有大量高毒性、難生化降解得物質(zhì)，這些物質(zhì)很難被傳統(tǒng)二級(jí)生化處理工藝去除，導(dǎo)致污水處理廠出水中仍含有較高濃度水平的有毒有害物質(zhì)，對(duì)水環(huán)境安全和人類生存造成極大危害，極需深度處理。文本采用不同的電極方法對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行深度處理，系統(tǒng)考察了二維電極法和三維電極法中主要運(yùn)行參數(shù)對(duì)處理效果的影響。結(jié)果表明二維電極法的運(yùn)行參數(shù)為電流密度=5mA/cm~2、初始pH=8.7、不曝氣、板間距=4cm；三維電極法選擇的運(yùn)行參數(shù)為電流密度=5mA/cm~2、初始pH8.7、不曝氣、板間距=12cm、活性炭石英砂體積1:1。在相同條件下，三維電極法較二維電極法對(duì)CODCr和NH-3-N都有更好的處理效果。對(duì)電流效率的分析結(jié)果表明，二維電極法和三維電極法中的瞬時(shí)電流效率均隨著電流密度的增加而增加。二維電極法和三維電極法CODCr的降解過程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，在低電流密度下NH_3-N的降解符合二級(jí)動(dòng)力方程學(xué)。在二維電極法中，電解氧化降解有機(jī)物主要是通過間接氧化過程完成。通過對(duì)反應(yīng)區(qū)域的分析結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)中電解氧化降解污染物過程主要發(fā)生在電極表面和溶液主體之間的邊界層，曝氣會(huì)壓縮邊界層厚度，導(dǎo)致處理效果變差。三維電極法處理出水的急性生物毒性會(huì)迅速增加，對(duì)發(fā)光細(xì)菌的抑制率達(dá)95%以上，生產(chǎn)的原因是由于電解過程中產(chǎn)生了強(qiáng)氧化劑（如有效氮）。反應(yīng)過程中總余氯和自由氯的濃度水平分別達(dá)到3mg/L和1mg/L,可以獲得良好的消毒效果。電解30min后，出水中細(xì)菌總數(shù)約為100CFU/ml，可達(dá)3個(gè)數(shù)量級(jí)的去除率，實(shí)行深度處理污染物并同時(shí)消毒的作用。三維電極-生物膜反應(yīng)器對(duì)CODCr處理效果要優(yōu)于單一生物膜反應(yīng)器，在高電流密度條件下，三維電解-生物膜的處理優(yōu)勢更加明顯，當(dāng)電流密度為0.5mA/cm~2時(shí)，出水CODr可達(dá)到40mg/L，平均去除率達(dá)35%，出水pH接近中性。在出水CODCr相同（45mg/L）的情況下，三維電極-生物膜法的運(yùn)行能耗要大大低于三維電極法的運(yùn)行耗能。三維電極-生物膜反應(yīng)器對(duì)NO3--N和TN的處理效果不顯著。電流密度在0.125~mA/cm~2范圍內(nèi)，三維電極-生物膜反應(yīng)器內(nèi)生物膜基本維持穩(wěn)定，當(dāng)電流密度為1mA/cm~2時(shí)，生物膜出現(xiàn)明顯降低，其可能的原因是高電流密度下對(duì)生物膜產(chǎn)生抑制作用。同時(shí)，高電流密度下產(chǎn)生大量的cl氣抑制了生物膜的增長。