电化学氧化法处理制浆造纸废水与研究.pdfVIP

‘江苏省造纸学会第十一届学术年会论文集》 【环保卷】 电化学氧化法处理制浆造纸废水的研究 乔维川Ⅵ，潘雨婷1 1．南京林业大学化工学院环境工程系，江苏南京，210037； 2．南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京，210037 I蔓本文采用电化学氧化法，以不锈钢板作电极处理制浆造纸废水，得到了电化学氧化处理制浆造纸废水的最佳运行参 coo的去除率可达92％． 数：极板间距10mm，电流密度[5～20mA／cm2，pH中性。电解时间4小时，废 关键词电化学氧化；制浆造纸废水 1前言 随着造纸工业的迅速发展，制浆造纸废水的处理成为越来越紧迫的问题。制浆造纸废水具有排放量大、 污染种类复杂、难生物降解等特点，而且常规的生物处理效率较低，。随着造纸行业污染物排放标准的日益 提高，迫切需要新的技术来处理这些难降解的有机废水，因此探求高效处理难生化降解有机污染物的技术 已经成为国内外的研究焦点。 Oxidation Process，AEOP 是最可能被工业化应用的高级氧化 电催化氧化法- AdvancedElectro-catalytic 工艺之一【l】，一般无需添加化学药品，设备体积小，结构简单，操作简便灵活，污泥量少，被称为“环境 友好”技术[21，以其多种优势有着其它高级氧化工艺所不能比拟的特点[2-31： 1 在废水处理过程中，主要 试剂是电子，不需要添加氧化剂，没有或很少产生二次污染，可给废水回用创造条件； 2 能量效率高，反 应条件温和，一般在常温常压下即可进行； 3 兼具气浮、絮凝、杀菌作用，可以通过去除水中悬浮物和选 用特殊电极来达到去除细菌的效果，可以使处理水的保存时间持久； 4 反应装置简单，工艺灵活，可控制 性强，易于自动化，费用不高。 电化学法处理废水的主要原理有： 1 直接氧化还原反应，即在电流作用下，污染物在阳极或阴极直 接得失电子，从而通过氧化还原反应，使污染物得到降解Ⅲ： 2 间接氧化反应，废水可在电流作用下， 产生具有强烈氧化作用的．明自由基，使废水中其他污染物降解嘲； 3 电凝聚作用，由于极板的化学反 应，产生少量的金属离子，如Fe2+等，具有较好的凝聚能力，可使废水中的胶体悬浮物等通过凝聚沉淀去 除嘲； 4 电气浮作用，电化学反应过程中在两极可产生大量微小气泡，对废水起到气浮作用，可去除废 水中悬浮物嘲。 ． 近年来，由于电催化氧化法在污水净化、垃圾渗滤液、制革废水、印染废水、炼油废水等领域的应用 研究进展，使人们对这一方法的期待更加迫切删。但是，至今为止，电催化氧化法在工业匕应用，还存在 高： 4 针对废水处理的电解槽设计不合理，运行费用高。这些缺点抑制了工业化应用，因此开展电催化 氧化法处理制浆造纸这一类工业废水的研究开发工作很有必要。本研究主要是对电化学氧化法处理制浆造 ---620--- ‘江苏省造纸学会第十一届学术年会论文集》 【环保卷】 纸废水的最佳运行工艺进行了探索，得出其最佳运行条件。 2实验部分 2．1废水来源 废水采用制浆造纸厂中段废水，原水CODcr值为680mg／L。 2．2分析方法 1 化学需氧量采用标准重铬酸钾法- CODc, 测定； 2 pH测定采用pn计； 2．3实验装置图 图l中，电源为WYJ-5A30V型直流稳压稳流电源， 通过导线将电源正负极分别与正负电极相连接。反应器为 有机玻璃结构，体积为1200mL，直径100ram，高150ram， 取1000mL废水于电化学反应器中，插入电极即可进行电 解实验。反应器放置于磁力搅拌器上，利用磁力搅拌子的 搅拌使废水均匀反应。 圈1实验装置示意图 2．4电极的制备 将规格为14．5cmx5cm的不锈钢钢板放置于稀盐酸中浸泡两个小时，取出用清水洗去表面残留的酸液、 油污和杂质，晾干后备用。 2．5实验方法 将不锈钢电极插入电化学反应器中的处理制浆造纸废水，进行工艺研究实验。选择的工艺参数有电解 时间、‘电流密度、极板间距和初始pH，研究这些工艺条件对废水COD去除率的影响，从而得到最佳运行 条件。 3实验结果与讨论 3．1电解时间的影响 究反应前后废水COD的变化。 由图2可知．随着电解时间的增加，废水COD逐渐下降，反应4小时后降解曲线趋于平缓，COD去 除效率达到稳定，因此可以认为，电解时间4小时是最佳反应时间。实验过程中发现，随着电解时间增加， 阳极表面逐渐聚集较多的污泥，这可能是因为电解过程中不锈钢电极有Fc2+溶出，而Fe2+又具有较强的絮 凝作用，可以废水中的胶体凝聚，同时电解过程还会产生大量的微小气泡，又起到电气浮的作用，使较多 的污泥聚集在电极表面，可见不锈钢电极所表现出的电凝聚和电气浮作用非常强烈。但