脉冲电化学氧化法处理焦化废水的研究

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在我国,钢铁行业在国民经济中的地位举足轻重,其发展推动着国民经济的稳步增长。在钢铁行业快速发展的同时,也带动了炼钢主要辅料之一的焦煤生产规模的不断扩大。然而,炼焦过程中产生的焦化废水对环境会造成严重的污染,并危害着人类健康。焦化废水毒性大、成分复杂,治理难度大。近年来,焦化废水的治理问题受到了广泛的关注,我国焦化废水的治理起步较晚,技术相对落后,研究高效、经济的方法来处理焦化废水迫在眉睫。目前,电化学氧化法处理焦化废水主要采用直流电源供能,但是电耗较高,实际应用易受限制,本研究使用脉冲电源作为供能装置,能耗低,节能效果明显。本文以武钢工厂的焦化废水为研究对象,用Ti/RuO2-IrO2-SnO2极板为工作阳极,Ti极板为工作阴极电解焦化废水,通过单因素实验法来探索实验条件(废水初始pH值、电解质NaCl的浓度、脉冲电压、脉冲频率以及占空比)对焦化废水降解效果的影响,最终确定出最优实验条件。实验结果表明,当在最优实验条件下(初始pH值为3,NaCl浓度为0g/L,脉冲电压为20V,脉冲频率为7kHz,占空比为0.73)电解焦化废水4小时,焦化废水的COD去除率可达83.52%,NH3-N含量趋近于零。焦化废水有机污染物种类较多,本实验还利用GC-MS检测,分析了焦化废水中有机物的降解情况。最后将直流电源和脉冲电源从降解效率和能耗分析两方面进行对比,在相同的电压,废水初始pH值,电解时间、电解质浓度条件下脉冲电源作为电源降解焦化废水时,每处理单位COD,能耗仅为前者的十分之一。
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