蘭炭廢水主要來源于生產過程中冷卻洗滌煤氣的循環水及干餾爐底部用來冷卻高溫蘭炭的熄焦水。蘭炭廢水中含有大量未被高溫氧化的污染物,其濃度要比焦化廢水高出10倍左右。且廢水成分復雜,主要含有萘、蒽、醌、苯酚類物質以及大量環鏈有機物、氰化物和氨氮等,屬于典型的難生物降解有機廢水,直接利用傳統的生物法無法降解蘭炭廢水。目前采用清水稀釋再生物降解的方法處理蘭炭廢水,成本昂貴且效果較差。須探究其他廉價有效的處理技術對蘭炭廢水進行預處理,大幅降低廢水COD同時去除其中的有毒物質,以保證后續生物處理順利進行。近幾年開發的多種高級氧化技術可用于高濃度生物難降解有機廢水的預處理,但多數需要高溫高壓條件或特殊催化劑才能實現,操作復雜,且處理成本較高。電絮凝過程通過犧牲陽極產生沉淀,以絮凝和吸附方式去除水中的污染物,是一種有前途的去除高濃度廢水COD的電化學方法。除陽極溶解產生沉淀物外,陰極還會產生氫氣,發揮氣浮協同處理廢水的作用。電絮凝法所用電極材料不需要復雜的制備過程且性能穩定,一般采用鋁或不銹鋼。電絮凝的絮凝效果比傳統化學絮凝法更好,且所需空較小,產生的污泥量少,不需要外加任何化學試劑,廢水無需稀釋或調pH,操作方便且易于自動化控制。電絮凝法被廣泛用于多種生物難降解廢水的預處理,但將其用于處理蘭炭廢水未見報道,且陽極材料的種類及廢水水質將直接影響電絮凝法對COD的去除效果。筆者考察了鋁板和不銹鋼板分別作犧牲陽極時對蘭炭廢水COD的電絮凝去除效果,以期為蘭炭廢水處理開辟新途徑。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
實驗廢水
實驗所用蘭炭廢水均取自陜西榆林某公司蘭炭生產廢水,實驗前密封避光保存。電絮凝法處理廢水之前用0.45μm濾膜過濾,除掉其中的顆粒雜質。廢水水質為:COD24300mg/L,pH=8.5,揮發酚2560mg/L,氰化物1000mg/L,NH3-N2170mg/L。
實驗方法
電絮凝實驗均在自制電解槽內進行,廢水體積為1L。陽極分別采用鋁板和不銹鋼板。實驗前打磨電極表面并用丙酮、體積分數為10%的鹽酸及去離子水沖洗。陰極為不銹鋼板,極板尺寸為10cm×10cm×0.1cm。電解槽底部有磁力攪拌,實驗中攪拌速度保持300r/min,實驗溫度恒定在30℃。每隔1h將廢水過濾1次,電絮凝處理時間為4h。電壓及電流由電鍍電解電源控制,并在電路中連接電壓表及電流表,以便準確測定電壓及電流。
實驗結論
首次采用電絮凝法去除蘭炭廢水COD,鋁陽極的處理效果好于不銹鋼陽極。
鋁陽極電絮凝適用的pH范圍為6~8,比不銹鋼陽極窄,但達到較佳處理效果時所需電流密度為0.05A/cm2,比不銹鋼陽極(0.08A/cm2)小。
隨著電解質Na2SO4質量濃度的增加,電絮凝去除廢水COD效果明顯提高,電能及陽極消耗逐漸減少。以鋁陽極為例,Na2SO4為3g/L時,4h后對廢水COD達到最好去除效果(75%),電能和陽極消耗最低,每去除1kgCOD分別消耗5.6kW·h電能和0.38kg鋁。


