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污水電催化氧化處理工藝分析

時間:2023/6/3閱讀:695
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以生活污水為例,通過試驗研究,電流密度、水力停留時間和所加電解質(zhì)的濃度是影響處理效果的重要因素。

1.水力停留時間對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、最終趨于恒定的過程。由于在電催化氧化工藝中直接氧化發(fā)生的時間約為10-6S,將表面污染物分解;同時產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基(·OH 基團),在短時間內(nèi)迅速擴散混合與易降解的有機物反應(yīng),快速降解污染物,COD去除率快速上升;間接氧化過程中產(chǎn)生的含氯氧化劑與有機物混合反應(yīng)將有機物降解是導(dǎo)致水力停留時間20~30 min時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。停留時間過長將增加設(shè)備的建造容積,增加占地面積和設(shè)備成本,因此水力停留時間確定為30 min。

水力停留時間.jpg


2.電流密度對CoD處理效果的影響在水力停留時間為30 min的條件下,分別測試選取電流密度為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,電流密度越大,則電壓越高,處理速度加快,但電能耗量增加;電流密度過大,電壓過高,將影響電極使用壽命;電流密度過小,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120 mA/dm 時,COD去除率升高不明顯。

電流密度.jpg


3.電解質(zhì)濃度對COD去除率的影響當(dāng)設(shè)備在海上平臺使用時可以直接取海水作為電解質(zhì),設(shè)備在陸地使用時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,因而有機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物量時的能耗也相應(yīng)降低。通過應(yīng)用案例的探索,當(dāng)污水與海水(鹽水濃度3%)進水量比為1:1~3:1時COD 的去除率較高。當(dāng)電解質(zhì)含量過高時將會導(dǎo)致出水余氯超標(biāo)。

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