電化學氧化耦合臭氧氧化在高COD難降解廢水中的協(xié)同效應研究
一、引言
隨著化工、制藥等行業(yè)的發(fā)展,含有復雜有機物的高COD廢水日益增多。單一電化學氧化或臭氧氧化難以實現(xiàn)徹底礦化。近年來,電化學氧化耦合臭氧氧化(EO-O?)因其自由基鏈式反應增強機制,成為深度處理高濃度有機廢水的重要技術路徑。
二、技術原理與協(xié)同機制
該聯(lián)合工藝通過以下機制實現(xiàn)污染物高效去除:
電化學階段:陽極產(chǎn)生·OH、SO?^?·等活性自由基;
臭氧協(xié)同作用:O?在水中分解為·OH,并促進電子轉(zhuǎn)移;
協(xié)同效應:兩者結(jié)合提升自由基產(chǎn)率與反應速率,加速有機物開環(huán)、斷鍵與礦化。
三、系統(tǒng)組成與運行方式
典型EO-O?系統(tǒng)包括:
電解槽(鈦基鍍硼摻雜金剛石BDD電極為主);
臭氧發(fā)生器與氣體分布裝置;
pH調(diào)節(jié)與循環(huán)泵系統(tǒng);
氣體吸收塔用于未反應O?的回收。
四、關鍵影響因素
電流密度:影響氧化效率與能耗,通常控制在10–40 mA/cm2;
臭氧投加量:一般控制在20–80 mg/L之間;
pH值:酸性至中性更利于自由基生成;
電解質(zhì)種類:Na?SO?、NaCl等可影響導電性與副產(chǎn)物生成。
五、應用實例分析
某醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)采用EO-O?系統(tǒng)處理含苯系物廢水(初始COD約3000 mg/L),經(jīng)處理后COD去除率達92%,TOC去除率為86%,出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準,系統(tǒng)連續(xù)運行穩(wěn)定性良好。