電化學氧化去除剩余氨水中氨氮的應(yīng)用研究.pdf

1、焦化廢水產(chǎn)生于煉焦、煤氣凈化和焦化廠化學產(chǎn)品加工過程，剩余氨水是焦化廠重要的廢水來源，廢水水質(zhì)復(fù)雜，有機物種類多，毒性大，氨氮含量高達3000mg/L以上，常規(guī)方法對高濃度氨氮去除能力有限。電化學方法易于操作、效率高，近年來吸引了很多研究者的注意。本文研究電化學氧化方法去除剩余氨水中的氨氮，為剩余氨水的處理提供了參考。
　　本文首先采用直接和間接電化學氧化兩種方法去除剩余氨水中的氨氮，結(jié)果表明，發(fā)生在陽極-液體界面的直接電化學氧化

2、，以及通過電化學反應(yīng)生成次氯酸而發(fā)生的間接電化學氧化都對氨氮有去除效果，投加氯離子提高了氨氮的去除率；普通二維電極反應(yīng)器中投加粉末活性炭（Powder Activated Carbon，以下簡稱PAC）和通入壓縮空氣，形成三維電極反應(yīng)器，無論是否投加氯離子，三維電極反應(yīng)器的氨氮去除效率都高于普通二維電極反應(yīng)器。
　　然后，本研究考察間接電化學氧化機制下，氯離子濃度、電流密度和廢水初始pH值對氨氮去除率、能耗和電流密度的影響，氯離子

3、濃度較高、電流密度較大時氨氮去除速率快，但是會引起能耗的升高以及電流效率的下降，pH在弱堿性時氨氮去除率最高；綜合去除效率和能耗，得出氯離子濃度0.2mol/L、電流密度80mA/cm2、廢水初始pH值為9為最佳操作參數(shù)，在此條件下，電解60min后，氨氮濃度從3379mg/L降至207mg/L，去除率為93.89％；總氮濃度從3621mg/L降至1036mg/L，去除率為71.4%，氨氮去除速率與總氮去除速率相近，間接說明氨氮氧化產(chǎn)物

4、為氮氣；COD濃度從3940mg/L降至853.6mg/L，降解率為78.34%，因此間接電化學氧化能夠去除廢水中大部分氨氮、總氮和COD，是處理剩余氨水的有效方法。
　　最后，擬合氨氮濃度隨時間的變化曲線，確定了氨氮電化學氧化為零級反應(yīng)動力學，氨氮去除速率為常數(shù)；分別得出了單因素條件下，氯離子濃度、電流密度和廢水初始pH值的反應(yīng)速率常數(shù)公式，得出反應(yīng)速率常數(shù)與氯離子濃度的0.318次方線性相關(guān)，與電流密度的0.716次方線性相關(guān)