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探討電催化氧化和臭氧氧化協同處理對印染廢水的降解效果

發布時間：2020-09-01人氣：

印染廢水具有水量大、組分復雜、有機污染物含量高、堿性強、可生化性差等特點，因而采用常規的處理方法難度很大，急需尋求一種經濟、高效的處理技術[1-2]。電催化和臭氧氧化技術因其處理效果好，操作簡單，無二次污染等特點受到研究者們的關注。兩種方法均利用產生的•OH 等強氧化性物質對廢水中的有機物進行氧化降解，但臭氧分子的直接氧化速度慢，氧化速率不高，需要與其他技術聯合使用，以提高臭氧的間接氧化能力。電化學法與臭氧協同處理技術是在電化學反應的基礎上，使臭氧產生更多的羥基自由基，從而提高臭氧的利用效率，降低成本。姜文理等人利用電催化臭氧氧化處理染料廢水，結果表明該聯合技術的COD 去除率比單獨臭氧氧化提高了18%。鄭攀峰等人利用高壓脈沖放電- 臭氧氧化技術處理染料廢水，結果表明高壓脈沖放電聯合臭氧氧化與臭氧氧化相比，COD 去除率提高了15.2%。電催化臭氧協同技術對染料廢水具有較好的處理作用，將其用到實際工業廢水的處理中，對減少實際工業廢水處理流程和二次污染物的產生具有重要意義。

本文利用電催化臭氧協同技術處理印染廢水，考察了多維電催化、臭氧氧化、電催化+ 臭氧氧化協同技術三種不同處理方法對印染廢水COD 的去除效果，得出很佳處理方法。

實驗結果及討論

1　電催化處理印染廢水

利用電催化處理該印染廢水，其結果見圖1。從圖1 中可以看出，隨著電解時間的延長，COD 值逐漸減小，但是COD 的去除率不大，到第4 h 時，COD 的去除率為12.82%，對應的COD 值為1 931mg/L，表明電催化法去除該印染廢水中的COD 效果不佳，分析原因可能是該廢水的pH 為強堿性，不利于電催化產生強氧化性的•OH。

2　臭氧氧化處理印染廢水

利用臭氧氧化技術處理該印染廢水，其結果見圖2。從圖2 中可以看出，隨著氧化時間的延長，COD 值逐漸減小。第1 h 時，COD 的去除率達到29.43%，到第4 h 時，COD 的去除率為40.98%，對應的COD 值為1 308 mg/L，表明臭氧氧化法該印染廢水中的COD 的去除具有一定的效果，分析原因是堿性條件下，臭氧分解快，羥基自由基氧化作用大，COD 的去除率增加。

3　電催化臭氧氧化協同處理印染廢水利用二維電催化+ 臭氧協同作用處理該印染廢水，在處理過程中pH 逐漸降低，但降低幅度較小。隨著反應時間的增加，COD 值逐漸降低。在1.0 h 時，COD 值降低幅度很大，由2 215 mg/L 降到1 240 mg/L，去除率為44.02%，反應延長至4 h 時，COD 值降低至847 mg/L，對應的去除率為61.76%。結果表明電催化+ 臭氧協同處理技術對COD 的去除效果較好，分析原因可能是電催化進行電解時，在極板之間產生大量的細小氣泡，增大臭氧氣體的接觸面積，促使臭氧大量進入液相或者在氣液界面反應，提高了臭氧的利用效率。