電-Fenton法預(yù)處理干法腈綸生產(chǎn)廢水
摘要：以Ti金屬網(wǎng)為陰極,Ti基RuO2涂層形穩(wěn)電極為陽(yáng)極,采用外加H2O2和Fe2+的方式,研究了電-Fenton氧化預(yù)處理干法腈綸生產(chǎn)廢水的工藝,考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值和電流強(qiáng)度等因素對(duì)污染物降解過(guò)程的影響,分析了廢水可生化性和污染物變化規(guī)律。
結(jié)果表明,電-Fenton法可以有效降解廢水中有機(jī)污染物,使廢水COD迅速降低,在初始pH值為3.0,Fe2+投加量為5.0mmol/L,H2O2投加量為60.0mmol/L,電流強(qiáng)度0.2A的條件下,反應(yīng)120min后COD去除率可以達(dá)到44.0%以上;反應(yīng)過(guò)程中H2O2的投加方式對(duì)電-Fenton法的處理效果具有明顯影響,H2O2分6次投加可以使COD去除率由一次性投加時(shí)的44.8%提高至54.1%;處理后廢水的BOD5/COD由0.29升高至0.68;GC-MS結(jié)果表明,經(jīng)電-Fenton法預(yù)處理后,廢水中多數(shù)芳香族化合物和特征污染物能被有效降解。
干法腈綸是一種重要的石油化工產(chǎn)品，由于其保暖性好，并且具有耐光、抗菌等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于服裝加工、裝飾品生產(chǎn)和新型材料的制備等領(lǐng)域。但在其生產(chǎn)過(guò)程中需加入多種化學(xué)原料和有機(jī)助劑，導(dǎo)致產(chǎn)生的廢水污染物含量高、組分復(fù)雜，并且含有大量難生物降解的高分子聚合物和有毒有機(jī)化合物，僅采用生化處理工藝難以實(shí)現(xiàn)污染物的有效去除和廢水的達(dá)標(biāo)排放。
目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出成熟的干法腈綸廢水處理工藝，對(duì)該類(lèi)廢水的研究目前主要集中在強(qiáng)化預(yù)處理以改善廢水可生化性等方面。
電-Fenton法是在Fenton法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)，與傳統(tǒng)的Fenton法相比，電-Fenton法不需要或者僅需要加入少量的化學(xué)藥劑，可以大幅降低處理成本。此外，電-Fenton氧化過(guò)程不但包括羥基自由基（.OH）的高級(jí)氧化作用，還有陽(yáng)極氧化和電吸附作用等，采用電Fenton處理難降解有機(jī)廢水可以取得優(yōu)于傳統(tǒng)Fenton法的處理效果。
近年來(lái)，采用電Fenton法處理難降解有機(jī)廢水已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。電-Fenton法可以分為以下4類(lèi)：（1）EF-FeRe法，該反應(yīng)過(guò)程中H2O2和Fe2+均由外部加入，但Fe2+可以在陰極還原再生；（2）EF-FeOx法，又稱(chēng)”犧牲陽(yáng)極法”，該過(guò)程中H2O2由外部加入，F(xiàn)e2+由鐵陽(yáng)極氧化產(chǎn)生，但可以在陰極還原再生；（3）EF-H2O2-FeRe法，即H2O2和Fe2+均由陰極還原產(chǎn)生，但該反應(yīng)速率較慢，電流效率較低；（4）EF-H2O2-FeOx法，即H2O2由通入陰極表面的O2還原產(chǎn)生，F(xiàn)e2+由陽(yáng)極氧化溶解產(chǎn)生。
目前，關(guān)于電-Fenton氧化降解難降解有機(jī)物的研究報(bào)道已經(jīng)不少，但是以干法腈綸生產(chǎn)廢水為研究對(duì)象的電-Fenton實(shí)驗(yàn)研究還鮮有報(bào)道。
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