電化學氧化耦合臭氧氧化在高COD難降解廢水中的協同效應研究
一、引言
隨著化工、制藥等行業的發展,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、技術原理與協同機制
該聯合工藝通過以下機制實現污染物高效去除:
電化學階段:陽極產生·OH、SO?^?·等活性自由基;
臭氧協同作用:O?在水中分解為·OH,并促進電子轉移;
協同效應:兩者結合提升自由基產率與反應速率,加速有機物開環、斷鍵與礦化。
三、系統組成與運行方式
典型EO-O?系統包括:
電解槽(鈦基鍍硼摻雜金剛石BDD電極為主);
臭氧發生器與氣體分布裝置;
pH調節與循環泵系統;
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;
電解質種類:Na?SO?、NaCl等可影響導電性與副產物生成。
五、應用實例分析
某醫藥中間體生產企業采用EO-O?系統處理含苯系物廢水(初始COD約3000 mg/L),經處理后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,系統連續運行穩定性良好。