焦化生化外排水中COD的电化学深度处理研究

摘要

焦化废水是一种典型的难降解、污染物种类繁多、生物毒性大的工业废水。焦化废水的达标治理和深度处理技术研究一直是国内工业废水处理领域的研究热点。
　　 电化学方法具有二次污染小、易操作等优点，在水处理领域中得到广泛的研究和应用。本文以焦化生化外排水的回用为目标，研究焦化废水生化外排水中COD的电化学处理方法，并以焦化废水中典型污染物喹啉为研究对象，以电催化氧化工艺对喹啉的降解机理和降解产物进行初步研究和推测。
　　 主要内容与结论如下：
　　 （1）电絮凝初始pH 为8，极板间距3 cm，电流密度7 mA/cm2，不外加电解质且不进行曝气，反应75min后COD 去除率可达41.6％。化学絮凝初始pH 为8，PFS加入量为0.3 mL/L，反应时间为6 min，沉淀时间为3 min，COD 去除率可达33.0％；
　　 外加助凝剂对COD的去除率并无明显改善。
　　 （2）分别以铁和石墨为阳极和阴极的电Fenton 工艺初始pH 为3，H2O2 加入量为1 mL/L，电流密度为5mA/cm2，极板间距1 cm，不外加电解质，反应120 min后COD 去除率可达76.5％。电催化氧化最佳工艺条件为：分别以石墨和钌涂层钛电极为阴极和阳极，初始pH 为8，电流密度为10 mA/cm2，极板间距为1 cm，不外加电解质，反应150 min后COD 去除率可达100％。
　　 （3）对最佳工艺条件下的运行费用进行了初步估算，电絮凝、化学絮凝、电Fenton和电催化氧化工艺对焦化生化外排水COD的深度处理费用分别为0.95元/吨、0.30 元/吨、2.62 元/吨和1.67 元/吨。采用电絮凝和电催化氧化工艺联合处理焦化生化外排水，COD 可达到回用水水质要求，但是废水中Fe、Cl-、SO42-等盐类含量较高，仍需进一步处理。
　　 （4）以石墨和铱涂层钛电极作为阴极和阳极、初始pH为9、电流密度20 mA/cm2、外加电解质（Na2SO4）0.06 mol/L、极板间距1 cm的电催化氧化体系中，初始浓度100 mg/L的喹啉模拟废水电解反应12 h，喹啉去除率为88.1％；降解反应属于一级动力学反应；检测到体系中有中间降解产物生成，喹啉并未被彻底矿化，而是以中间产物形式存在。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 电絮凝和化学絮凝深度处理焦化生化外排水技术研究

3 电Fenton 和电催化氧化深度处理焦化生化外排水技术研究

4 电催化氧化降解喹啉反应动力学和氧化机理研究

5 全文总结与展望

致 谢

参考文献

附录 攻读硕士期间所发表相关论文