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探討電催化氧化和臭氧氧化協(xié)同處理對(duì)印染廢水的降解效果

發(fā)布時(shí)間：2020-09-01人氣：

印染廢水具有水量大、組分復(fù)雜、有機(jī)污染物含量高、堿性強(qiáng)、可生化性差等特點(diǎn)，因而采用常規(guī)的處理方法難度很大，急需尋求一種經(jīng)濟(jì)、高效的處理技術(shù)[1-2]。電催化和臭氧氧化技術(shù)因其處理效果好，操作簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染等特點(diǎn)受到研究者們的關(guān)注。兩種方法均利用產(chǎn)生的•OH 等強(qiáng)氧化性物質(zhì)對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化降解，但臭氧分子的直接氧化速度慢，氧化速率不高，需要與其他技術(shù)聯(lián)合使用，以提高臭氧的間接氧化能力。電化學(xué)法與臭氧協(xié)同處理技術(shù)是在電化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，使臭氧產(chǎn)生更多的羥基自由基，從而提高臭氧的利用效率，降低成本。姜文理等人利用電催化臭氧氧化處理染料廢水，結(jié)果表明該聯(lián)合技術(shù)的COD 去除率比單獨(dú)臭氧氧化提高了18%。鄭攀峰等人利用高壓脈沖放電- 臭氧氧化技術(shù)處理染料廢水，結(jié)果表明高壓脈沖放電聯(lián)合臭氧氧化與臭氧氧化相比，COD 去除率提高了15.2%。電催化臭氧協(xié)同技術(shù)對(duì)染料廢水具有較好的處理作用，將其用到實(shí)際工業(yè)廢水的處理中，對(duì)減少實(shí)際工業(yè)廢水處理流程和二次污染物的產(chǎn)生具有重要意義。

本文利用電催化臭氧協(xié)同技術(shù)處理印染廢水，考察了多維電催化、臭氧氧化、電催化+ 臭氧氧化協(xié)同技術(shù)三種不同處理方法對(duì)印染廢水COD 的去除效果，得出很佳處理方法。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

1　電催化處理印染廢水

利用電催化處理該印染廢水，其結(jié)果見圖1。從圖1 中可以看出，隨著電解時(shí)間的延長(zhǎng)，COD 值逐漸減小，但是COD 的去除率不大，到第4 h 時(shí)，COD 的去除率為12.82%，對(duì)應(yīng)的COD 值為1 931mg/L，表明電催化法去除該印染廢水中的COD 效果不佳，分析原因可能是該廢水的pH 為強(qiáng)堿性，不利于電催化產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的•OH。

2　臭氧氧化處理印染廢水

利用臭氧氧化技術(shù)處理該印染廢水，其結(jié)果見圖2。從圖2 中可以看出，隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，COD 值逐漸減小。第1 h 時(shí)，COD 的去除率達(dá)到29.43%，到第4 h 時(shí)，COD 的去除率為40.98%，對(duì)應(yīng)的COD 值為1 308 mg/L，表明臭氧氧化法該印染廢水中的COD 的去除具有一定的效果，分析原因是堿性條件下，臭氧分解快，羥基自由基氧化作用大，COD 的去除率增加。

3　電催化臭氧氧化協(xié)同處理印染廢水利用二維電催化+ 臭氧協(xié)同作用處理該印染廢水，在處理過(guò)程中pH 逐漸降低，但降低幅度較小。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，COD 值逐漸降低。在1.0 h 時(shí)，COD 值降低幅度很大，由2 215 mg/L 降到1 240 mg/L，去除率為44.02%，反應(yīng)延長(zhǎng)至4 h 時(shí)，COD 值降低至847 mg/L，對(duì)應(yīng)的去除率為61.76%。結(jié)果表明電催化+ 臭氧協(xié)同處理技術(shù)對(duì)COD 的去除效果較好，分析原因可能是電催化進(jìn)行電解時(shí)，在極板之間產(chǎn)生大量的細(xì)小氣泡，增大臭氧氣體的接觸面積，促使臭氧大量進(jìn)入液相或者在氣液界面反應(yīng)，提高了臭氧的利用效率。