电催化氧化技术降解焦化废水

北极星环保网讯:焦化废水的种类较多，目前国内处理焦化废水的技术主要采用生化法，生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等等一些难降解有机物处理效果较差，使得焦化行业外排水CODcr难以达到一级标准。

电催化氧化法处理难生化降解有机废水的研究是近年人们普遍重视的课题，尤其在国外，对该技术已有较多的研究。

工艺原理

在三维电极电解体系中，通过电解产生的O2和溶解O2在阴极上可能发生如下的还原反应，产生活性中间体H2O2 。

酸性体系：

O2+2H++2e→H2O2

碱性体系：

O2+H2O +2e→HO2- +OH-

HO2- + H2O→ H2O2+OH-

电生成Fenton试剂是Fe2+和H2O2的结合产物，H2O2在Fe2+催化下产生•OH，•OH有极强的氧化能力，可使有机物氧化为CO2和H2O，CODcr去除率高，而且自身还原为水，不产生有毒有害物质。

在传统的电生成Fenton试剂体系中，通常以铁作为阳极，在电解过程中产生大量的Fe2+、Fe3+，也可用石墨代替铁作为阳极，采用外加Fe2+的方法，通过调控外加Fe2+的量使Fe2+的催化功能最优化。

当溶液中不存在 Fe2+时，氧化有机物分子主要靠H2O2来完成，而当溶液中存在Fe2+时会发生如下反应

Fe2+ + H2O2=Fe3+ + OH- +•OH

Fe3+ + H2O2=Fe2+ + HO2•+ H+

Fe3+ +e =Fe2+

•OH 的氧化能力极强，主要由它来氧化有机物分子，反应消耗的Fe2+可循环使用，但Fe2+浓度过大会使有机物去除率下降。

工艺影响因素

1电压

随着槽电压的增大和Fe2+的增加，在主电极与通过静电感应产生的粒子群电极表面产生的H2O2的量也随之增加，在有Fe2+存在条件下，更有利于生成Fenton试剂，COD的去除率也随之增加。

2时间

在反应初始的一段时间内，体系内污染物的浓度较高，浓差极化影响不显著，但随着反应的进行，污染物浓度逐渐降低，浓差极化现象越来越显著，单位时间内扩散到电极表面的污染物减少，另外随着反应进行，液体催化剂中Fe2+的含量也在逐渐渐少，相应也会影响其与H2O2生成Fenton试剂反应的进行，所以曲线变得越来越平缓。

3pH

在三维电极电解体系中，在酸性和碱性条件下，都能产生活性中间体H2O2，但是在碱性条件下，Fe2+很快便生成絮体，影响了其进一步与H2O2生成Fenton试剂的反应，导致在在实验ph范围内，随着pH的增大，CODcr去除率呈现逐渐降低的趋势。

复合催化电解法有机的结合了吸附、表面催化、氧化还原等多种过程，有效的降低了焦化废水的CODcr，并且具有设备简单、高效、占地面积小、操作简单等优点。通过与生物方法(如A-A-O法)联用，可起到稳定和提高外排水质，并可最终达到中水回用目的。

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