復(fù)極性固定床三維電極法處理陰離子表面活性劑廢水的試驗(yàn)研究.pdf

1、本研究是在介紹表面活性劑廢水的特點(diǎn)及其危害性的基礎(chǔ)之上，介紹和比較了現(xiàn)有各種表面活性劑廢水處理方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了利用復(fù)極性固定床三維電極電解法處理表面活性劑廢水的思路。試驗(yàn)以陰離子表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(Litlear Alkylbenzene Sulfonate LAS)廢水為研究對(duì)象，以石墨，鈦基催化材料作為電極，活性碳、玻璃珠作為三維電極電解槽的填料,對(duì)二維電極電解法和復(fù)極性固定床三維電極電解法進(jìn)行了去除效果和電能消

2、耗的比較試驗(yàn)，結(jié)果表明后者對(duì)污染物的去除率明顯高于前者,電能消耗量則顯著低于前者，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，進(jìn)行了備因素對(duì)三維電極電解法電解效果影響的試驗(yàn)研究，分析了各因素對(duì)電解過程影響作用原理，并得出對(duì)電解效果影響比較顯著的因素以及各因素最佳水平組合，以期對(duì)更深入的試驗(yàn)研究和實(shí)際工程應(yīng)用提供一些試驗(yàn)依據(jù)。進(jìn)一步對(duì)該法降解LAS的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)歷程進(jìn)行了探索性的試驗(yàn)研究，得到如下結(jié)論：
　　 (1)單因素試驗(yàn)研究表明，對(duì)L

3、AS降解效果最好的電極材料是石墨電極，最佳的極板間距是4cm；通過投加電解質(zhì)和調(diào)節(jié)pH值可以提高溶液的電導(dǎo)率，進(jìn)而能夠?qū)AS去除率從36.6％提高到80.2％。
　　 (2)正交試驗(yàn)表明，三維電極電解法中影響最顯著因素為槽電壓和反應(yīng)PH值。最佳工藝參數(shù)為：槽電壓U=30V，反應(yīng)pH=2，LAS進(jìn)水初始濃度C0=250mg/L填料以活性炭和玻璃珠按體積比2：1的復(fù)合填料，電解時(shí)間為60~90min。
　　 (3)在連續(xù)進(jìn)

4、出水的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，反應(yīng)最初的2~3h內(nèi)，LAS去除率不斷增大。4h以后，LAS去除率穩(wěn)定在19％左右。相對(duì)于同樣電導(dǎo)率條件下的靜態(tài)試驗(yàn)，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的LAS去除率低，原因主要是LAS在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，進(jìn)水的電導(dǎo)率偏低。在實(shí)際應(yīng)用中可考慮通過延長水力停留時(shí)間和投加電解質(zhì)提高去除率。
　　 (4)對(duì)比二維電極電解反應(yīng)器和三維電極電解反應(yīng)器的能耗，在去除率高于30％時(shí)，三維電極電解反應(yīng)器的能耗低于二維；LAS去除率在42％左右

5、時(shí)，三維電極反應(yīng)器的能耗僅為二維電極反應(yīng)器電耗的20％左右，此時(shí)三維電極在節(jié)省能耗方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯。
　　 (5)通過反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究，三維電極降解LAS的反應(yīng)符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)，擬合程度較高，反應(yīng)速率方程式為其中反應(yīng)速率常數(shù)k=7.0×10-5Lmol-1min-1(6)Las的氧化降解的反應(yīng)歷程分為兩步：首先LAS被氧化降解為小分子的有機(jī)物(中間產(chǎn)物)，進(jìn)一步，中間產(chǎn)物被徹底無機(jī)化。經(jīng)過120分鐘的電解反應(yīng)，廢水中67.6％的L