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针对垃圾渗滤液处理的实际情况,常规的生化法不能使其达标排放,目前一般采用膜处理法进行深度处理,但反渗透技术存在膜污染、成本较高、没有彻底去除污染物等问题。相对于膜处理法,催化电解法具有降解有机物彻底、不产生二次污染等优点,从而越来越受到人们的重视。
近年来,很多学者对有机废水的催化电解机理及工艺条件进行了大量研究,机理方面主要从阳极直接和间接氧化、阴极还原等方面着手研究;工艺条件方面主要从电极材料、电流密度、电极间距、初始pU值等方面研究。催化电解法处理废水,电极材料是非常重要的,关于阳极材料已有大量研究及报道,但阴极材料的相关研究则较少。
基于此,本论文的第一部分工作即是,对几种阴极材料和几种阳极材料的电化学性能进行了研究。所选阳极材料的导电性大小依次是:PbO2/Ti电极>SPR电极>Ir-Ti-Sn/Ti电极>Ru-Ta/Ti电极;其析氧过电位的大小依次是:PbO2/Ti电极>SPR电极>Ir-Ti-Sn/Ti电极>Ru-Ta/Ti电极。所选阴极材料的导电性大小依次是:Ni/Fe电极>不锈钢电极>Ni电极>Pt/Ti电极>活性氢电极;其析氢过电位的大小依次是:活性氢电极>Ni/Fe电极>Ni电极>Pt/Ti电极>不锈钢电极。
本论文的第二部分工作即是,通过测定催化电解法处理垃圾渗滤液时pH值的变化情况,为催化电解处理垃圾渗滤液选择耐腐蚀性电极材料提供理论依据。pH呈“U”型变化,当pH0≤7时,电解过程中,渗滤液的pH均有一段时间小于2,之后在最低pH值附近平稳一段时间,而后又快速上升,至最大值后成平稳状态。因此,应考虑选用耐酸性电极材料。
本论文第三部分工作即是,通过正交实验得出各影响因素的顺序由主要到次要依次是:电流密度>阳极材料>阴极材料>极液比>pH>电极间距,同时得到了催化电解深度处理垃圾渗滤液的最优工艺方案:电流密度14A/dm2、阳极PbO2/Ti、阴极活性氢、极液比50cm2/L、pH=7、电极间距1cm,电解时间为150min时,对初始COD浓度为1484.93mg/L的垃圾渗滤液的COD之除率为93.94%。
该技术的实验研究为其潜住的实际应用提供了工艺基础。