電化學(xué)法處理HNS生產(chǎn)廢水的實(shí)驗(yàn)及理論研究.pdf

1、HNS生產(chǎn)廢水具有成分復(fù)雜、色度高、毒性大、難降解大分子多、有機(jī)物濃度高等特點(diǎn)，屬于難降解工業(yè)廢水。電化學(xué)作為一種新型綠色工藝，主要以電子為試劑發(fā)生得失電子反應(yīng)，利用其產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性、無二次污染的羥基自由基或強(qiáng)氧化活性物質(zhì)處理高濃度有毒難降解廢水，以其無需添加化學(xué)試劑、不易產(chǎn)生有毒中間產(chǎn)物、能量消耗低、效率高、污染小、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“環(huán)境友好”技術(shù)。
　　本課題研究設(shè)計(jì)了三維電極反應(yīng)器，用鈦板作陰極，分別研究了采用RuO2

2、-IrO2-TiO2/Ti、RuO2-IrO2-SnO2-TiO2/Ti、IrO2-Ta2O5-TiO2/Ti、IrO2-Ta2O5-SnO2-TiO2/Ti四種DSA電極材料做陽極，在不同電壓、反應(yīng)時(shí)間、電極間距、pH值、無水Na2SO4投加量、廢水的初始濃度等條件下的降解效果，獲得降解的最優(yōu)反應(yīng)條件。在此基礎(chǔ)上還研究了加入Fenton試劑對(duì)HNS生產(chǎn)廢水降解效果的影響。采用重鉻酸鉀法和稀釋倍數(shù)法等分析方法對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行研究分析，

3、得到以下結(jié)論：
　　(1)采用自制三維電極反應(yīng)器處理HNS生產(chǎn)廢水，在電壓8V，反應(yīng)時(shí)間4h，電極間距0.5cm，廢水初始濃度6240mg·L-1，無水Na2SO4投加量0.375g·L-1，pH值6，填充粒子玻璃珠與活性炭質(zhì)量比1:3的反應(yīng)條件下，IrO2-Ta2O5-SnO2-TiO2/Ti作陽極降解效率較好。此條件下，COD去除率為22.67％、色度去除率為98.13％。
　　(2)影響COD和色度去除效果的因素按影響

4、程度由高到低依次為極板間距、廢水初始濃度、填充粒子比、支持電解質(zhì)。當(dāng)極板間距0.5cm、初始濃度12480mg·L-1、填充粒子比1:2、無水Na2SO4投加量0.25g·L-1時(shí)COD去除效果達(dá)到最優(yōu)，COD去除率為27.18％；當(dāng)極板間距0.5cm、初始濃度12480mg·L-1、填充粒子比1:3、無水Na2SO4投加量0.375g·L-1時(shí)色度去除效果達(dá)到最優(yōu)，色度去除率為98.67％。由此可見，色度去除效果可達(dá)到較理想效果，但C

5、OD去除效果不夠理想。
　　(3)在最優(yōu)COD去除條件下，反應(yīng)過程中加入7.5g·L-1Fe2+和0.01LH2O2生成的Fenton試劑，COD去除率達(dá)到74.67％，同時(shí)色度去除率為99.25％。若僅加入相同劑量Fenton試劑，不進(jìn)行電化學(xué)處理HNS生產(chǎn)廢水，完全反應(yīng)后COD去除率未能測(cè)出，色度的去除效果也不理想，由此推斷Fenton試劑協(xié)助促進(jìn)了羥基自由基[·OH]的生成率和利用率。
　　(4)電化學(xué)反應(yīng)過程中生成大