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污水电催化氧化处理工艺分析

时间:2023-06-03      阅读:514

以生活污水为例,通过试验研究,电流密度、水力停留时间和所加电解质的浓度是影响处理效果的重要因素。

1.水力停留时间对COD处理效果的影响,在电催化氧化工艺中,污染物降解是先加速后减速、最终趋于恒定的过程。由于在电催化氧化工艺中直接氧化发生的时间约为10-6S,将表面污染物分解;同时产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH 基团),在短时间内迅速扩散混合与易降解的有机物反应,快速降解污染物,COD去除率快速上升;间接氧化过程中产生的含氯氧化剂与有机物混合反应将有机物降解是导致水力停留时间20~30 min时COD去除率持续上升的重要原因,之后由于其中的污染物属于极难降解物质,所以COD 去除率逐渐趋于稳定。停留时间过长将增加设备的建造容积,增加占地面积和设备成本,因此水力停留时间确定为30 min。

水力停留时间.jpg


2.电流密度对CoD处理效果的影响在水力停留时间为30 min的条件下,分别测试选取电流密度为60 mA/dm2、80 mA/dm、100 mA/dm、120 mA/dm、140 mA/dm、160 mA/dm时的C0D去除率。随着电流密度的增大,COD的去除率逐渐升高。在废水浓度一定时,电流密度越大,则电压越高,处理速度加快,但电能耗量增加;电流密度过大,电压过高,将影响电极使用寿命;电流密度过小,电压降低,电耗量减小,但处理速度缓慢,需要的电解槽容积增大,建造成本升高。当电流密度超过120 mA/dm 时,COD去除率升高不明显。

电流密度.jpg


3.电解质浓度对COD去除率的影响当设备在海上平台使用时可以直接取海水作为电解质,设备在陆地使用时NaC1是一种容易取得的物质,所以选择NaC1作为电解质。电解质浓度增高,溶液的电导率增大,导电能力增强,因而有机物从溶液本体迁移到电极表面的速率增大,从而使反应速率增大;电解质浓度增高,溶液的电阻减少,在相同电流密度下,槽电压降低因而去除相同有机物量时的能耗也相应降低。通过应用案例的探索,当污水与海水(盐水浓度3%)进水量比为1:1~3:1时COD 的去除率较高。当电解质含量过高时将会导致出水余氯超标。

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