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随着工业的飞速发展,焦化废水排放量与日俱增,对环境与人类造成的危害日益严重。电化学氧化技术通过施加电流将污染物在电极表面直接或间接氧化为无害物质除去。在工业废水处理领域,该技术因无二次污染、氧化能力强及自动化操作等特点备受关注。因此,为有效处理焦化废水,本文采用改性二氧化铅电极(ESIXPb-I)对其进行电氧化处理。
为实现焦化废水“零排放”标准,本研究采用ESIXPb-I电极电氧化降解实际焦化废水。考察电流密度、初始pH及氯离子浓度对废水降解的影响,探讨焦化废水电氧化的反应机理。研究结果表明,ESIXPb-I电极具有高的结晶度和良好的导电性,且析氧电位(1.84V)与加速寿命(75h)均比Ti/PbO2电极高。利用ESIXPb-I电极降解焦化废水,增加电流密度可提高污染物的降解速率;碱性条件有利于·OH与ClO-的生成,促进氨氮与有机物间接氧化为氮气、二氧化碳和水;适量的氯离子浓度可提高污染物的去除率。在30mA·cm-2、初始pH=9及氯离子浓度700ppm条件下,反应30min后,氨氮与COD去除率均达到100%,且降解过程符合伪一级动力学。
为实现焦化废水中酚类化合物的有效去除,本研究以苯酚为处理对象,采用ESIXPb-I电极电氧化降解焦化含酚废水,考察电流密度、电解液浓度及苯酚初始浓度对降解的影响。研究结果表明,电流密度的增加可提高氧化剂的产率,促进苯酚降解;电解液浓度的提高可增强导电性与活性氯的生成;苯酚初始浓度的增加可促进HClO、臭氧、·OH与苯酚之间的催化反应,提高苯酚的去除率。因此,在20mA·cm-2、0.02mol·L-1NaCl及300ppm苯酚条件下,反应120min后苯酚去除率达94%,降解过程符合伪一级动力学。此外,对比ESIXPb-I电极与Ti/PbO2电极的苯酚处理效率。结果表明,ESIXPb-I电极的电催化性能优于Ti/PbO2电极,且电流效率高、能耗低。同时,苯酚的电化学氧化过程为间接氧化,其主要氧化剂为活性氯和臭氧。
采用高催化活性ESIXPb-I电极电氧化降解实际焦化废水,氨氮与COD均彻底去除,实现废水“零排放”标准,为企业节能减排、提高企业经济效益与社会效益提供新思路,对其工业化应用具有重大的指导意义。此外,利用ESIXPb-I电极电化学氧化焦化含酚废水,能耗低且苯酚去除率高,可推广性强。因此,ESIXPb-I电极在焦化废水处理方面具有极强的优势。
为实现焦化废水“零排放”标准,本研究采用ESIXPb-I电极电氧化降解实际焦化废水。考察电流密度、初始pH及氯离子浓度对废水降解的影响,探讨焦化废水电氧化的反应机理。研究结果表明,ESIXPb-I电极具有高的结晶度和良好的导电性,且析氧电位(1.84V)与加速寿命(75h)均比Ti/PbO2电极高。利用ESIXPb-I电极降解焦化废水,增加电流密度可提高污染物的降解速率;碱性条件有利于·OH与ClO-的生成,促进氨氮与有机物间接氧化为氮气、二氧化碳和水;适量的氯离子浓度可提高污染物的去除率。在30mA·cm-2、初始pH=9及氯离子浓度700ppm条件下,反应30min后,氨氮与COD去除率均达到100%,且降解过程符合伪一级动力学。
为实现焦化废水中酚类化合物的有效去除,本研究以苯酚为处理对象,采用ESIXPb-I电极电氧化降解焦化含酚废水,考察电流密度、电解液浓度及苯酚初始浓度对降解的影响。研究结果表明,电流密度的增加可提高氧化剂的产率,促进苯酚降解;电解液浓度的提高可增强导电性与活性氯的生成;苯酚初始浓度的增加可促进HClO、臭氧、·OH与苯酚之间的催化反应,提高苯酚的去除率。因此,在20mA·cm-2、0.02mol·L-1NaCl及300ppm苯酚条件下,反应120min后苯酚去除率达94%,降解过程符合伪一级动力学。此外,对比ESIXPb-I电极与Ti/PbO2电极的苯酚处理效率。结果表明,ESIXPb-I电极的电催化性能优于Ti/PbO2电极,且电流效率高、能耗低。同时,苯酚的电化学氧化过程为间接氧化,其主要氧化剂为活性氯和臭氧。
采用高催化活性ESIXPb-I电极电氧化降解实际焦化废水,氨氮与COD均彻底去除,实现废水“零排放”标准,为企业节能减排、提高企业经济效益与社会效益提供新思路,对其工业化应用具有重大的指导意义。此外,利用ESIXPb-I电极电化学氧化焦化含酚废水,能耗低且苯酚去除率高,可推广性强。因此,ESIXPb-I电极在焦化废水处理方面具有极强的优势。