鐵炭雙極還原法處理鹵代芳香有機(jī)物研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)鐵炭法處理工業(yè)廢水中產(chǎn)生板結(jié),導(dǎo)致效率降低的問(wèn)題，本論文提出了雙極還原的鐵炭還原法，并設(shè)計(jì)了新型電還原法的雙極反應(yīng)器。本實(shí)驗(yàn)選用鹵代芳烴的代表物質(zhì)1,4-二氯苯(1,4-DCB)作為研究目標(biāo)物質(zhì)。 本文研究了鐵炭雙極還原法的主要工藝條件，包括水力停留時(shí)間(HRT)，處理負(fù)荷，pH值以及攪拌對(duì)1,4-二氯苯處理效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)，最佳的停留時(shí)間為30min，處理負(fù)荷為50ppm，最佳的進(jìn)水pH值為3；電極反應(yīng)主要集中在處

2、理前的10min；對(duì)比陽(yáng)極和陰極的處理效果發(fā)現(xiàn)，陰極的處理效果明顯優(yōu)于陽(yáng)極，比如在處理時(shí)間為10min，pH7的條件下，陽(yáng)極陰極的1，4-二氯苯去除率分別為53％和78％；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，pH值對(duì)陽(yáng)極的影響要大于對(duì)陰極的影響；在陽(yáng)極進(jìn)水pH值從3到9的變化中，其1，4-二氯苯的處理效率從70.3％降低到35.3％，而陰極進(jìn)水pH從3到9的變化中，其1，4-二氯苯的處理效率從85.7％降低為74.4％。 本課題研究了電極參數(shù)對(duì)鐵炭雙極還

3、原法處理效果的影響，考察了鐵炭比，鐵比表面積對(duì)1，4-二氯苯處理效果的影響；研究發(fā)現(xiàn)，在鐵炭比為4：1時(shí)，陰陽(yáng)極的處理效果最優(yōu)為88％；鐵的比表面積對(duì)1,4-二氯苯的降解沒(méi)有明顯影響，但是鐵粒徑對(duì)其影響明顯，粒徑太小會(huì)阻塞傳質(zhì)，影響流動(dòng)，容易板結(jié)。在相同條件下應(yīng)采用大粒徑的顆粒。電解質(zhì)的種類和濃度也是影響鐵炭雙極還原法的重要因素。 雙極還原法處理1，4-二氯苯與傳統(tǒng)鐵炭?jī)?nèi)電解法相比，在保證處理效率的基礎(chǔ)上，不易板結(jié)，可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行

4、。在相同的最佳條件下運(yùn)行一周，其陰極的處理效率保持在80％以上，而傳統(tǒng)鐵炭?jī)?nèi)電解法的處理效率則從最初的91.6％降低為43.8％。 本實(shí)驗(yàn)對(duì)雙極還原的機(jī)理做了進(jìn)一步的研究。首先通過(guò)離子色譜對(duì)出水分析，發(fā)現(xiàn)1，4-二氯苯中氯的最終降解是以離子形式存在；反應(yīng)30min，測(cè)得氯離子濃度為6.2ppm，其中氯的反應(yīng)去除率達(dá)64％。通過(guò)對(duì)出水進(jìn)行總炭和GC-MS分析發(fā)現(xiàn)，總炭的去除率為61.8％和82.9％。結(jié)果表明1,4-二氯苯的降解有