復(fù)極性固定床三維電極法處理陰離子表面活性劑廢水的試驗研究.pdf

1、本研究是在介紹表面活性劑廢水的特點及其危害性的基礎(chǔ)之上，介紹和比較了現(xiàn)有各種表面活性劑廢水處理方法的原理和優(yōu)缺點，并提出了利用復(fù)極性固定床三維電極電解法處理表面活性劑廢水的思路。試驗以陰離子表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(Litlear Alkylbenzene Sulfonate LAS)廢水為研究對象，以石墨，鈦基催化材料作為電極，活性碳、玻璃珠作為三維電極電解槽的填料,對二維電極電解法和復(fù)極性固定床三維電極電解法進行了去除效果和電能消

2、耗的比較試驗，結(jié)果表明后者對污染物的去除率明顯高于前者,電能消耗量則顯著低于前者，具有較高的實際應(yīng)用價值。同時，進行了備因素對三維電極電解法電解效果影響的試驗研究，分析了各因素對電解過程影響作用原理，并得出對電解效果影響比較顯著的因素以及各因素最佳水平組合，以期對更深入的試驗研究和實際工程應(yīng)用提供一些試驗依據(jù)。進一步對該法降解LAS的反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)歷程進行了探索性的試驗研究，得到如下結(jié)論：
　　 (1)單因素試驗研究表明，對L

3、AS降解效果最好的電極材料是石墨電極，最佳的極板間距是4cm；通過投加電解質(zhì)和調(diào)節(jié)pH值可以提高溶液的電導(dǎo)率，進而能夠?qū)AS去除率從36.6％提高到80.2％。
　　 (2)正交試驗表明，三維電極電解法中影響最顯著因素為槽電壓和反應(yīng)PH值。最佳工藝參數(shù)為：槽電壓U=30V，反應(yīng)pH=2，LAS進水初始濃度C0=250mg/L填料以活性炭和玻璃珠按體積比2：1的復(fù)合填料，電解時間為60~90min。
　　 (3)在連續(xù)進

4、出水的動態(tài)試驗中，反應(yīng)最初的2~3h內(nèi)，LAS去除率不斷增大。4h以后，LAS去除率穩(wěn)定在19％左右。相對于同樣電導(dǎo)率條件下的靜態(tài)試驗，動態(tài)試驗的LAS去除率低，原因主要是LAS在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短，進水的電導(dǎo)率偏低。在實際應(yīng)用中可考慮通過延長水力停留時間和投加電解質(zhì)提高去除率。
　　 (4)對比二維電極電解反應(yīng)器和三維電極電解反應(yīng)器的能耗，在去除率高于30％時，三維電極電解反應(yīng)器的能耗低于二維；LAS去除率在42％左右

5、時，三維電極反應(yīng)器的能耗僅為二維電極反應(yīng)器電耗的20％左右，此時三維電極在節(jié)省能耗方面的優(yōu)勢十分明顯。
　　 (5)通過反應(yīng)動力學(xué)研究，三維電極降解LAS的反應(yīng)符合二級動力學(xué)，擬合程度較高，反應(yīng)速率方程式為其中反應(yīng)速率常數(shù)k=7.0×10-5Lmol-1min-1(6)Las的氧化降解的反應(yīng)歷程分為兩步：首先LAS被氧化降解為小分子的有機物(中間產(chǎn)物)，進一步，中間產(chǎn)物被徹底無機化。經(jīng)過120分鐘的電解反應(yīng)，廢水中67.6％的L