電化學氧化法去除超高鹽榨菜廢水中的氨氮
摘要:采用電化學氧化法去除超高鹽榨菜廢水中的氨氮,陽極為Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2網(wǎng)狀電極,陰極為網(wǎng)狀鈦電極,考察了電流密度、電解時間、極板間距、初始pH以及極水比對氨氮去除率的影響,并分析了電流密度對氨氮能耗和陽極效率的影響。結(jié)果表明,在初始氨氮濃度為472.73 mg/L,電流密度為156 mA/cm2,極板間距為1.5 cm,極水比為0.8 dm2/L,原水pH為4.3~5.0時,電解30 min和60 min時氨氮的去除率分別為89.75%和99.94%,電解30 min時,氨氮能耗最低為96 kWh/kg,陽極效率最高為8.47 g/(h•m2•A)。
目前,國內(nèi)外利用生物法處理高鹽有機廢水,在轉(zhuǎn)盤式好氧反應器、SBR工藝和生物接觸反應器處理技術(shù)等方面得到了應用。超高鹽榨菜腌制廢水具有高鹽度、低LD值、高有機物、高氮磷等特點,由于超高鹽對微生物的抑制作用,生物法對其難以處理。
電化學氧化法在垃圾滲濾液、紡織工業(yè)廢水、橄欖油廠廢水、制革廢水、焦炭廢水、染料廢水和化肥廠外排廢水等廢水方面處理效果良好。電化學氧化法耗電量極大,限制了其工業(yè)化應用。陽極材料對電流效率影響顯著,Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2電極具有耐腐蝕性好,機械強度高,性能穩(wěn)定,析氧過電位高,析氧副反應小,可重復使用等優(yōu)點,重要的是其電化學催化性能高,在電解中,其表面產(chǎn)生羥基自由基等,間接氧化有機物和氨氮,提高電流效率。
徐麗麗等采用Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2電極處理人工配置氨氮廢水,在初始氨氮濃度為40mg/L、氯離子濃度為400 mg/L、電流密度為20mA/cm2、電解時間為90min時,氨氮去除率為99.37%,氨氮能耗為500kWh/kg。魯劍等采用Ti/RuO2-IrO2電極處理人工配置氨氮廢水,在電流強度為9A、投加氯化鈉摩爾比(NH3-N/CL-)為1:4、極板間距為1cm、面體比為40m2/m3時,電解90min后,氨氮濃度從2000mg/L降至247.51mg/L。有研究表明,添加氯化鈉可以強化廢水中有機物和氨氮等去除效果,作者研究的超高鹽榨菜腌制廢水中氯化鈉(NaCl)濃度高達7%(70000mg/L),電解中會產(chǎn)生大量氯氣,并水解為氧化能力強的次氯酸,對有機物和氨氮進行間接氧化,提高電流效率,降低能耗。
超高鹽榨菜腌制廢水鹽度高達7%,其導電性較高,作者以Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2電極作為陽極,網(wǎng)狀鈦板作為陰極,考察電流密度、電解時間、極板間距、初始ph以及極水比對氨氮去除率的影響,并計算和分析了能耗和陽極效率。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1材料與方法
1.1實驗材料
實驗用水取自涪陵榨菜集團某榨菜廠的第三道腌制出水和綜合出水,根據(jù)廢水產(chǎn)生量,取其腌制出水和綜合出水體積比為2:3,混合后的榨菜腌制廢水鹽度約為7%,ph為4.3~5.0,氨氮濃度為370~559mg/L。
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