电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究

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1、2009年第6期九江学院学报(总第155期)No，6，2009JournalofjiujiangUniversity(SumNO155)电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究贾建丽何绪文车冉刘通陈昊然(中国矿业大学(北京)化学与环境Y-程学院北京100083)摘要：本文采用电解技术对高浓度氨氮废水进行处理研究，考察电化学方法对废水中高浓度氨氮的去除效果，并优化其工艺参数。结果表明，电流密度、cl浓度、极板对数等均对高浓度氨氮的电解处理效率有直接影响；综合考虑电耗、投加Cl量等经济因素和处理效果，其优化工艺参数为8A电流、NH与cl的摩尔比为1：4、2对极板；此条件下氨氮的90min去除率为

2、81．5％，电耗为63．6度。关键词：电解法；高浓度氨氮；电流密度；氯离子浓度中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1673-4580(2009)06-0053一(o4)近年来，随着金属冶炼、化肥、肉类加工、大、成本高等问题，可有效的减少冶炼、化工和农药和石油化工等行业和农业的发展，大量的高农药废水中氨氮的排放，达到节能减排的目的。浓度氨氮废水排入水体，导致水体富营养化，对1实验材料与方法水中鱼类及其它生物产生致命毒害，同时还产生1．1试验材料与电解系统难闻的气味和致癌物质。另外，氨氮氧化生成的试验用水为模拟生产生活产生的约200mg／L亚硝酸盐和硝酸盐还会影响水生生物甚至人类

3、的的高氨氮废水，由去离子水加(NH)：SO。配制，健康。因此，针对我国大量的高浓度氨氮废水开加NaC1调节Cl浓度，电解时间为90min。重点发研究经济高效的处理工艺及设备对水资源保护考察电流、面体比(极板数)、氯离子浓度等对氨及可持续发展具有重要意义。目前，国内外高浓的去除率的影响，优化出最佳的高浓度氨氮废水度氨氮废水处理方法主要包括吹脱法¨J、折点加处理工艺与参数。氯法、生物反硝化法等，但是这些方法在处理试验装置为自制电解系统J，主要组成部分效果、经济性及现场应用等方面存在不同程度的包括：①电源：可恒定电压与电流(MPS，北京局限性，目前还没有一种能够兼顾流程简单、投无线电仪器厂

4、)；②电解槽；③电极板：阳极为资省、技术成熟、控制方便以及无二次污染的高Ti／RuO一IrO，阴极为钢板。其中电极板材料根氨氮处理方法。近年来电解法引起了越来越多研据高氨氮废水特点选取，钛基板上涂覆氧化物的究者的关注，其优势在于二次污染物的减量，易不溶性阳极的出现，为开发污水电解处理技术提于操作，远程控制，适应面广等。该法能够有效供了新思路。该电极除了具有优良的氧析出电催的去除氨氮及废水中的其他污染物。早已有国内化活性外，不能在析氧体系中保持很高的稳定性，外研究人员肯定了该法在复杂高浓度氨氮废水处并且电极本身不会造成二次污染。综合材料价格，理方面的应用潜力．4J。但是它同时也存在电耗

5、本研究环境下只有铅、钌可作为理想的基体材料。大，成本高等缺点，其应用尚需针对关键问题进钌熔点高、密度小、拉伸强度高，且耐腐蚀性能行研究和攻关。本研究则针对电解法在处理高氨和机械加工性能良好。除此之外，钌还是典型的氮废水中存在的主要问题，着重解决电解法电耗阀金属，即单向导电性，使其作为阴极时导电，基金项目：北京市大学生科学研究与创业行动计划项目、中国矿业大学(北京)大学生创新性实验计划项目(08211)收稿日期：2009—06—14作者简介：贾建丽(1977一)，女，博士，讲师，主要研究方向为污染场地修复、分子生态学。·54·九江学院学报2009年第6期而作为阳极是不导电，从而保证其作

6、为金属氧化率如图3所示。物涂层电极材料的功能发挥。1．2实验方法氨氮测定采用纳氏分光光度法，Cl一采用硝邑酸银滴定法测定。主要测试仪器包括：uV一2100蛏紫外可见分光光度计(尤尼柯(上海)仪器有限憾撅公司)；DDS一11A电导率测定仪(上海康仪仪器有限公司)；BT124S一电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)。主要试剂包括酒石酸0204o6o8Ol0o钾钠、纳氏试剂、模拟配水试剂选取硫酸铵，试时间(rran)—1：5—．_I：4—★_1：3剂均为分析纯。图2Cl浓度对氨氮去除效果的影响2结果与讨论2．1电流对高浓度氨氮废水处理效果影响选用10×25em极板，板间距1．0cm

7、，1对极^板，(NH3一N)：C1一=1：5(c／c)，以不同梯度∞∞∞∞电流进行电解实验以优化电流对氨氮去除效果的褂影响。实验结果如图1所示。’乏叫El0电流密度(A)强聪—1：5—÷l：4—●r__1：3麒图3不同电流密度时氨氮90min去除率由图2可知在9A电流密度下，当NH；与O2o406080l00Cl的摩尔比为1：5、1：4和1：3时，其90min时问(nan)—_．一6A—■广_8A—÷÷_-9A——IOA的氨氮去除率均分别为87．5％、92