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随着我国工业的高速发展,排放到水环境中的各种污染物也在不断积累。为响应国家节能减排的号召,废水中污染物的排放标准不断提高。为实现更高标准下的污染物达标排放,各种废水深度处理技术得到了广泛的研究和应用。本文以某工业园区污水处理厂二级生化出水为研究对象,对电氧化废水深度处理技术的规模化应用进行了深入研究。 经过二级生化处理后的出水中含有的有机污染物大多难以生物降解。针对工业园区污水处理厂生化尾水的深度处理,以之前的中试实验结果为基础,设计并实施了一个规模化的电氧化装置。这套电氧化装置为新型网板柱塞流电化学反应器,主要包括电解槽、反应电极和恒流直流电源。电解槽材料采用聚丙烯(PP)材料制成,三个电解槽的总有效容积为8.4 m3。反应电极的阳极为Ti/PbO2网板电极,阴极为同样尺寸的金属Ti网板电极,阴阳极垂直于流体方向交错排列,电极间距1cm,面体比17.17m2/m3。为了探索在相同的水力停留时间(HRT)下,不同的流速对污染物去除效果的影响,这三个电解槽可以采用串联或并联方式。 为探索出工艺运行的最佳电流密度和最适流速,共选取了五个电流密度(60,80,100,120和140 A/m2)和五个流速(2.0,4.0,7.0,14.0和21.0 m/h)对整个工程的运行进行条件优化,通过分析不同电流密度和流速下,废水中COD的去除情况,得出最佳电流密度100 A/m2和最适流速14.0m/h。在优化条件下连续运行60天,电解出水中的COD和色度都得到了稳定高效的去除,去除率分别都在60%和82%以上。另外,电氧化技术在针对该生化尾水的应用中,还表现出了极好的杀菌作用。 本文还评价并比较了最佳运行条件下,由中试扩大到规模化应用后,电流效率和具体能量消耗的变化。结果表明,规模化应用后,电流效率为32.8%,具体能量消耗为43.5 kWh/kgCOD,均优于中试结果。最后,针对四种现行的废水深度处理技术做了运行成本的比较,电氧化技术的运行成本最低,为2.86元/m3。