电解法处理有机废水的初步研究

电解法处理有机废水的初步研究

Primary treatment of organic wastewater by electrolysis

韩凤霞程玉来

HAN Feng-xia HENG Yu-lai

（沈阳农业大学，辽宁沈阳110161）

(Shenyang Agriculture University,Shenyang，Liaoning110161,China)摘要:分析电解过程的因素对有机废水处理后各指标去除率，COD、氨氮、浊度和色度的影响。利用正交实验，分析电解法对屠宰场有机废水的处理效果，确定最佳的工艺条件。试验结果表明：在一定的极板间距下，采用减小废水流量，增大电流强度，延长电解时间对COD、氨氮、浊度、色度去除率都有明显的提高。

关键词:电解法；有机废水净化

Abstract:This paper introduces an application to treatment slaughter organic wastewater by the dynamic electrolysis.In the electrolysis

-N、processing,various factors influencing removal rates of COD、NH

3

color and muddy degree are discussed.The cross-test are used to determine the optimal processing conditions of treating slaughter organic wastewater by electrolysis.The result showed that maintaining the same electrode distance the removal rates of COD、NH3-N、color and muddy degree are improved when lowing the flowing of wastewater、magnifying the intensity of electric current and intending the duration of electrolysis.

Keywords:Electrolysis；Organic wastewater purify

肉类屠宰加工业产生的废水中，含有大量血液、油脂、毛皮、肉屑、内脏杂物，未消化的食物以及粪便等污染物，属于高浓度有机废水。此水呈棕黄色或黄色并有明显的腥臭味。由于这类物质的存在，导致排放的废水呈现较高的COD、SS、油脂、氨氮、浊度、色度、粪大肠杆菌群等，其排放浓度严重超标。近年来，由于生产规模的扩大及污水处理方法自身存在的问题，目前该类废水的常规处理方法是生物膜电极[1]和接触氧化加混凝沉淀，处理效果不是很理想[2]。只有催化湿式氧化法[3,4]这一技术在20世纪90年代达到了工业化水平，但由于催化湿式氧化法(Catalytic Wet Air Oxidation，简称CWAO)必须使用专用的催化剂，在一定的压力(2.0～8.0MPa)及温度(150～280℃)的操作情况下进行的,在高温高压下运行对设备的腐蚀严重，增加了处理成本，而此种电解法可在常温常压下对废水进行净化处理，大大节省了控制压力和温度的能源消耗，处理效果明显。本实验提到的电解法可同时完成电化学氧化、电化学还原、电凝聚、电沉积、电气浮、内电解等多种净化过程[5]。本实验采用的是经过初次沉降的屠宰场有机废水为研究对象，以COD、氨氮、浊度和色度为主要考虑因素。试验研究在40mm 极板间距下，废水流量（L/h）、电解时间（min）和电流强度（A）三因素对电解法处理屠宰场废水的影响分析，确定最佳的工艺参数。

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基金项目：辽宁省教育厅攻关计划基金项目(编号：2004D237)

作者简介：韩凤霞（1979-），女，沈阳农业大学食品学院在读研究生。E-mail:hanfengxia0453@

通讯作者:程玉来

收稿日期：2005-09-21

1作用机理

电解法的基本作用原理是在电极表面的电催化作用下或在自由电场作用而产生的自由基的作用下使有机物氧化，具体降解的历程与阳极材料有关；按其作用机理电解法在废水处理中的具体应用可分为电解氧化还原、电解凝聚和电气浮三种基本方法。这里是使用Ti制成的贵金属电极，具有极高的电催化活性，可使水在电极表面直接分解为HO·等氧化性很强的中间体，后者作为一种强的氧化剂，能氧化降解废水中的有机污染物[6]。钛基板上涂覆铱氧化物为主的这种铱

钽混合氧化物涂层的不溶性阳极的出现（IrO

2—Ta

2

O

2

/Ti电极）的出现，为开发

污水电解处理新技术提供了新的方法，IrO

2—Ta

2

O

2

/Ti电极除了具有优良的氧析

出电催化活性外，还能在析氧体系中保持很高的稳定性，并且电极本身不会造成二次污染[7～11]，符合和节能降耗（提高电流效率，缩短电解时间，降低电解电流，从而降低电解电压[12]），不污染环境等“绿色材料”的要求[13]。

2材料与方法

2.1设计依据

废水来自某一屠宰场。该废水含有大量高浓度难降解有机物，该厂排放污水量为100m3/d，水质状况如下：

COD:720～1400mg/L；

氨氮：220～300mg/L；

浊度:200～500度；

色度：180～250度；

电导率：1600～2100μs/cm。

2.2实验装置

处理室：电解槽由尺寸为400×50×50的有机玻璃制成的四周密闭的长方体，内部带有可调电极板间距的凹槽；

电极板：阴极和阳极均为尺寸400×40×2铱钽混合氧化物涂层制成的钛基金属平板电极；

直流电源：WYK-10020直流稳流稳压电源,东方集团易事特公司；

泵：15WZ10-10型全自动泵；

流量计：LFS-25S塑料管浮子流量计；

贮水池：聚乙烯材料制成的圆形桶。