【新技术】电催化氧化去除高盐废水COD技术介绍

电催化原理电化学技术处理污水,其原理就是利用外加直流电施加在反应器的阴阳两极,其中直流电源的正极连接电化学反应器的阳极,直流电源的负极连接电化学反应器的阴极,含有各种离子的导电污水作为连接电化学反应器阴阳两极的媒介(可以看成导线),当直流电源供电时,自由电子会从电源的负极流向电化学反应器的阴极,然后再从反应器的阴极与废水的接触界面处发生从自由电荷到离子电荷的转变,形成通路,同时污水中的有机物、带正电荷的离子会在反应器的阴极表面得电子,发生还原反应,最主要的生成物是氢气,电子继续流动,方向为反应器的阴极到阳极,在阳极板与污水的接触表面,污水中的有机物、带负电荷的离子会在反应器的阳极表面失电子,发生氧化反应,例如Cl-转变为Cl2。在这个过程中,有机物可以在阳极表面发生直接氧化被降解,也可以通过产生的氧化剂氧化降解,从而达到去除废水COD的目的。

电催化设备两者都是通过向阴阳电极通直流电发生化学反应,不过现代电催化技术大多使用贵金属涂层的DSA阳极,一般为钌系氧化物和銥系氧化物,个别为了强化电催化效果还会加入锡和钽,这样一旦通入直流电,就会在DSA阳极表面形成失电子的氧化反应,或者直接燃烧有机物,或者产生强氧化物氧化有机物。而普通电解大多使用铁电极或者铝电极作为阳极,在高电导率的废水中一旦通电,铁或者铝单质就会失电子,形成三价铁或者三价铝离子,也就是电絮凝作用,在低电导率的纯水中,会在阳极产生氧气,阴极产生氢气。

电催化设备图纸电催化氧化技术特别适用于高盐废水,尤其是含有一定Cl-的废水,一方面是废水电导率高不易使用生化等传统技术处理,另一方面电导率越高则槽压越低,越能节约电能。电催化氧化技术的适用废水电导率范围一般为5000us/cm以上,Cl-含量500mg/L以上,COD去除效率约为20mg/L每度电,所以其不太适用于高浓度废水处理,一般用于提标改造处理。实验水样:二级RO浓水;实验过程:测定废水的各项指标,取5L进行电催化氧化实验。反应开始后,调节电流为15A,连续反应2h,每隔20min时间取样一次,记录反应过程中的平均电压,测定每次取样的COD。两种水样中各项指标的测定值如下表所示:

数据在反应过程中,电流为15A,平均电压为5.9V,COD达到80mg/L,需要60min左右,吨水电耗为17.7kW.h。二级RO浓水在电催化反应过程中脱色效果较好,反应20min左右,即可变为基本无色。

颜色对比