三维电极法深度处理维生素生产废水

Posted 2023-01-13 生产废水

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摘要：采用三维电极法对维生素废水进行深度处理,分别以钛涂钌铱板、铁板和不锈钢板作为电极阳极,石墨板作为电极阴极,柱状活性炭作为粒子电极,结果表明,当以钛涂钌铱板作为阳极,以粒径为1 mm的柱状活性炭作为粒子电极时电解效果最好,COD和色度去除率最高。实验选择电解电压、电极板间距、电解时间和初始pH值作为主要影响因素进行正交实验,实验研究证明,各因素的影响大小为电解电压>电极板间距>电解时间>初始pH值,得到的最佳参数组合分别为:电解电压为10 V,电极板间距为8 cm,电解时间为20 min,初始pH值为4,得到COD和色度最大去除率分别为59.5%和93.57%。

三维电极法是在20世纪60年代末由Backhurst等提出的，又名三元电极，是一种新型的电化学反应器，也叫粒子电极或者床电极。它是在原有二维电极法的基础上发展起来的，其反应器主要由床体、主电极（电极阳极和电极阴极）、粒子电极（第三极）、布气板、布水板和直流稳压电源等构成。

三维电极在传统的二维电解槽电极之间添加粒状或碎屑状的工作电极材料（比如活性炭、石英砂等），并在外加电场的作用下，使废水中的有机污染物在阳极直接被降解或者是利用电极反应过程中产生的各种中间产物如.OH、H2O2、O3、Cl2和Cl O-等强氧化剂来降解。由于所装填的材料表面带电成为新的一极即第三极，故此法叫做三维电极法。随着电化学的研究不断深入，三维电极法的应用也越来越广泛，目前，主要应用于含重金属废水、含阴离子废水、生活污水和难降解有机废水等。

维生素生产废水组成十分复杂，且高浓度废水间歇排放，温度和酸碱性变化较大，污染物浓度高、含氮量高、色度高、硫酸盐浓度高，属于污染严重且较难处理的工业废水。郑州某生物制药企业维生素生产废水处理系统处理量2000m3/d，废水水质如下。经“预处理-水解酸化-IC-SBR”系统处理后废水中易降解物质已基本消耗完，剩余的污染物主要是难降解有机物。目前用于生物制药行业废水深度处理的物理化学方法主要有以下几种：混凝-沉淀、吸附、气浮、Fenton氧化法、电解法和Fe-C处理法等。。

本实验以该企业污水处理系统最终出水为处理对象，用三维电极法进行实验研究，通过实验考察电极阳极材料、不同粒子电极对维生素生产废水深度处理的影响，以便选取合适的阳极材料和粒子电极#然后分析三维电极法的影响因素，通过正交实验寻找到三维电极法深度处理维生素生产废水的最佳操作条件，并对各个影响因素进行单因素分析。

1实验材料与方法

1.1废水水质

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