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中級(jí)會(huì)員 | 第6年

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污水電催化氧化處理工藝分析

時(shí)間:2023/6/3閱讀:691
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以生活污水為例,通過(guò)試驗(yàn)研究,電流密度、水力停留時(shí)間和所加電解質(zhì)的濃度是影響處理效果的重要因素。

1.水力停留時(shí)間對(duì)COD處理效果的影響,在電催化氧化工藝中,污染物降解是先加速后減速、最終趨于恒定的過(guò)程。由于在電催化氧化工藝中直接氧化發(fā)生的時(shí)間約為10-6S,將表面污染物分解;同時(shí)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH 基團(tuán)),在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)散混合與易降解的有機(jī)物反應(yīng),快速降解污染物,COD去除率快速上升;間接氧化過(guò)程中產(chǎn)生的含氯氧化劑與有機(jī)物混合反應(yīng)將有機(jī)物降解是導(dǎo)致水力停留時(shí)間20~30 min時(shí)COD去除率持續(xù)上升的重要原因,之后由于其中的污染物屬于極難降解物質(zhì),所以COD 去除率逐漸趨于穩(wěn)定。停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將增加設(shè)備的建造容積,增加占地面積和設(shè)備成本,因此水力停留時(shí)間確定為30 min。

水力停留時(shí)間.jpg


2.電流密度對(duì)CoD處理效果的影響在水力停留時(shí)間為30 min的條件下,分別測(cè)試選取電流密度為60 mA/dm2、80 mA/dm、100 mA/dm、120 mA/dm、140 mA/dm、160 mA/dm時(shí)的C0D去除率。隨著電流密度的增大,COD的去除率逐漸升高。在廢水濃度一定時(shí),電流密度越大,則電壓越高,處理速度加快,但電能耗量增加;電流密度過(guò)大,電壓過(guò)高,將影響電極使用壽命;電流密度過(guò)小,電壓降低,電耗量減小,但處理速度緩慢,需要的電解槽容積增大,建造成本升高。當(dāng)電流密度超過(guò)120 mA/dm 時(shí),COD去除率升高不明顯。

電流密度.jpg


3.電解質(zhì)濃度對(duì)COD去除率的影響當(dāng)設(shè)備在海上平臺(tái)使用時(shí)可以直接取海水作為電解質(zhì),設(shè)備在陸地使用時(shí)NaC1是一種容易取得的物質(zhì),所以選擇NaC1作為電解質(zhì)。電解質(zhì)濃度增高,溶液的電導(dǎo)率增大,導(dǎo)電能力增強(qiáng),因而有機(jī)物從溶液本體遷移到電極表面的速率增大,從而使反應(yīng)速率增大;電解質(zhì)濃度增高,溶液的電阻減少,在相同電流密度下,槽電壓降低因而去除相同有機(jī)物量時(shí)的能耗也相應(yīng)降低。通過(guò)應(yīng)用案例的探索,當(dāng)污水與海水(鹽水濃度3%)進(jìn)水量比為1:1~3:1時(shí)COD 的去除率較高。當(dāng)電解質(zhì)含量過(guò)高時(shí)將會(huì)導(dǎo)致出水余氯超標(biāo)。

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