三维电极处理印染废水试验分析

[摘要]采用三维电化学体系处理实际印染废水，以电极电压、反应时间、初始ph、极板间距、曝气量以及电解质浓度为单因素水平，研究了cod和氨氮的去除效果。结果表明，在电极电压为6v，反应时间为80min，初始ph为原水ph，极板间距为3cm，曝气量为10l/min时，电解质浓度为1g/l时，cod去除率达到70%左右，氨氮去除率达到85%左右，处理效果较好，可作为实际应用中的依据。

[关键词]三维电化学；印染废水；cod去除率；氨氮去除率

近年来，国内外每年都会有大量的印染废水产生，由于其色度高、有机物组分复杂、有毒害等特点，常规的生物处理工艺难以达到要求，需要以高级氧化法进行预处理。基于羟基自由基（•oh）的高级氧化法是一种有效的方法，利用•oh的强氧化性和无选择性使印染废水中有机物得以去除[1]。三维电化学作为高级氧化技术的一种，具有催化效率稳定、操作简单及电流效率高等优点，并且能高效地降解废水中的有机污染物。其原理是在反应体系中，三维电极极板发生直接氧化和间接氧化，产生强氧化性的•oh、hc1o等活性物质，这些活性物质可以与废水中的有机物发生氧化反应，将大分子有机物降解为小分子物质，或者将其直接转化成无污染的co2和h2o，从而废水中难降解的大分子有机物得到有效降解[2-3]。本实验采用石墨毡电极为阴极，钛板为阳极，以实际印染废水为研究对象开展三维电化学降解实验研究。探究电极电压、反应时间、初始ph、极板间距、曝气量以及电解质浓度六个单因素对三维电化学处理废水过程中cod、氨氮去除率的影响。

1材料与方法

1.1实验材料。聚丙烯腈基石墨毡（3mm，北京晶龙特碳科技有限公司），和丙酮化学试剂均为分析纯，实验用水皆为去离子水。实验所用水样为荆州市某印染废水处理厂调节池水，水质为：codcr800~1300mg/l；氨氮32~55mg/l；ph6.0~7.0；电导率2200~2540us/cm；色度400~600倍。

1.2实验装置与方法。实验装置主要由反应器、阴阳两主电极极板、粒子电极、空气泵和直流电源等部分组成。其中钛板为阳极板，石墨毡电极为阴极板，阴阳极板尺寸均为21.0cm×14.0cm。活性炭为粒子电极放置在两主电极之间，进行三维电化学实验。向实验装置中加入1.2l的印染废水，使用气体流量计调节增氧泵的流量，打开电源，开始反应并计时。定时取样，沉淀后取其上清液并测定cod和氨氮。反应结束后，极板用弱酸溶液浸泡清洗，并用蒸馏水反复冲洗。

1.3分析方法。cod的测定采用快速消解分光光度法（hj/t399-2007）；氨氮的测定采用纳氏试剂分光光度法（hj535-2009）[4]。

2结果与分析