電催化還原技術(shù)處理丙烯酸鹽廢水的研究
摘要:采用電催化還原技術(shù)處理高濃度丙烯酸鹽廢水,考察了離子交換隔膜、陰極材料等對(duì)丙烯酸鹽轉(zhuǎn)化的影響.結(jié)果表明,電催化還原技術(shù)可將廢水中的丙烯酸鹽高效還原為丙酸鹽;反應(yīng)器中加入陽離子交換隔膜有利于提高催化還原的電流效率;陰極極板材料對(duì)丙烯酸鹽還原有很大影響.其中鈀/泡沫鎳電極(Pd/Nickelfoam)的平均電流效率最高,達(dá)90%以上,其后依次為泡沫鎳電極、不銹鋼電極和碳纖維電極.經(jīng)電催化還原后,廢水對(duì)產(chǎn)甲烷菌的毒性大幅減小,生物產(chǎn)甲烷潛勢(shì)(BMP)試驗(yàn)中,產(chǎn)甲烷速率大幅提高。
關(guān)鍵詞:丙烯酸鹽,丙酸鹽,電催化還原,鈀/泡沫鎳電極,產(chǎn)甲烷
丙烯酸及其酯是重要的化工原料,在膠粘劑、涂料、塑料、紡織、造紙、合成纖維、建筑材料、絮凝劑等行業(yè)中廣泛應(yīng)用。在其生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生了大量含丙烯酸(鹽)的高濃度廢水,廢水COD高達(dá)幾萬至十幾萬mg/L。目前該類廢水主要采用焚燒法、催化濕式氧化法、厭氧生物法等方法處理,其中厭氧生物法成本較低,運(yùn)行管理較方便,但由于丙烯酸(鹽)對(duì)厭氧微生物,特別是產(chǎn)甲烷菌具有較高的毒性,通常需要進(jìn)行大量稀釋并在較低的負(fù)荷下進(jìn)行處理。電催化還原技術(shù)是現(xiàn)階段水處理技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,可將廢水中高毒性污染物通過選擇性電催化還原轉(zhuǎn)化為低毒性的污染物,對(duì)含硝基苯、氯酚等的廢水取得了良好的處理效果,具有藥劑用量少、操作簡(jiǎn)易、污染物降解選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此,本研究旨在采用電催化還原技術(shù)將丙烯酸(鹽)還原為丙酸(鹽),從而降低廢水毒性,以期為后續(xù)廢水的厭氧生物處理提供有利條件。
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