三维电极氧化降解炼油废水中酚类的试验研究.pdf

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1、石油化工进展第l2卷第5期ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS三维电极氧化降解炼油废水中酚类的试验研究聂松，周朝昕(中国地质大学材料科学与化学工程学院，武汉430074)[摘要]用自制金属氧化物粒子电极在三维电极反应器中降解酚类，试验分析曝气流量、进水pH、电解电压、粒子电极填充量及反应时间对三维电极氧化降解炼油废水中酚类去除效果的影响，得出最佳反应条件：曝气流量为0．5IVmin，不调节进水pH6．5，电解电压12V，粒子电极投加量为100g，反应时间为60min，在此条件下对酚类浓度为15—20mg／L

2、炼油废水的最大酚类去除率达97．54％，COD的去除率为81．59％。[关键词]三维电极Mn—Sn—Ce一Al2O3粒子酚类COD炼油污水中酚类浓度高达2O一200mg／L，而ZZL一30—11Q，常州市兴光窑炉有限公司；COD酚类具有毒性大、难生物降解等特点，对人类及环消解仪，HI99108，意大利哈纳公司；紫外一可见分境都有很大危害，通过预处理首先去除废水中的光光度计，uV一1801，北京瑞利分析仪器公司；酸酚类显得极为重要¨。处理酚类的方法包括化度计，ORION一818，美国奥利龙分析仪器公司；三学氧化法、湿式催化氧化法

3、、光催化法及电絮凝维电极反应器，自制。法_6】。这些方法由于条件苛刻、成本较高限制1．2试验水样了其广泛应用。近年来，电化学氧化技术的三维试验水样取自某石化炼油厂污水处理系统，电极法在水处理中引起了广泛关注。三维电极法其中酚类浓度为l5～20mg／L。是在电场的作用下，粒子填料被极化形成一个个1．3制备Mn—Sn—Ce／,y一2o3金属氧化物微电极从而显著增加电极的比表面积。与传统二粒子维电极相比，电流效率和时空产率显著提高"J。将7一A1O3用蒸馏水反复冲洗后浸泡12h，活性炭是应用最广泛的粒子电极，已经在许多污解吸吸附在载

4、体上的杂质，于105℃下烘干，密封水处理领域取得了较好的试验结果。三维电极的保存备用。分别配制0．5mol／L的硝酸锰溶液和研究热点主要集中在研究新型结构的三维电化学四氯化锡溶液、7．14mmol／L的硝酸铈溶液，反应器和具有高催化活性的粒子电极】。试验0．5mol／l盐酸溶液。将上述溶液和无水乙醇按制备了Mn—sn—Ce／y—AI203氧化物粒子电极，体积比1：1：l：l：1配制溶胶。将一定量的一并用于三维电极中去除炼油废水中的酚类。考察A1O，浸渍于上述溶胶中振荡4h，滤去浸渍液，将了三维电极对酚类的氧化降解效果，探讨了反

5、应负载后的y—A1O，在95℃下干燥12h，于550℃因素对酚类去除率的影响。得出了最佳反应条焙烧4h，升温速度为5~C／min。重复上述步骤2件，为三维电极处理炼油废水的推广应用提供了～3次，即得粒子电极。试验依据。1．4试验及分析方法1材料及试验方法不锈钢圆筒作为三维电极的阴极，阳极为柱I．1仪器与材料状Ti／Co／SnO2一Sb2O3，与阴极同轴放置，Mn—sn试剂：活性氧化铝(y—A12O，)，分析纯，广州—Ce／,y—A1：0，金属氧化物粒子电极置于两电极市增城联盛活性炭厂；硝酸锰、硝酸铈、四氯化锡，之间，填充高度为

6、5cm。向反应器中加入200mL分析纯，天津市东丽区天大化学试剂厂；其他试剂的炼油废水，以一定速率通入空气，调节直流稳压均为分析纯。电源使反应在一定电压下进行，电解过程中每隔仪器：调速多用振荡器，HY一2，江苏金坛市中大仪器厂；数字鼓风干燥箱，GZX一9076MBE．收稿日期：2011—03—05。上海博讯实业有限公司医疗设备厂；箱式电阻炉，作者简介：聂松，硕士研究生，从事污水处理工作。2011年5月聂松等．三维电极氧化降解炼油废水中酚类的试验研究29一定时间取样分析。苯酚含量采用4一氨基安替化还原的联合过程。即酚类首先吸附在

7、电极表比林直接光度法测定，COD浓度采用COD消解面，当达到酚类的分解电压后，电催化氧化过程发仪消解一分光光度法测定。生，酚类被氧化分解，从电极表面脱离，接着开始下一个反应。因而，在相同的条件下，Mn—Sn—2结果与讨论Ce／T—A1O，粒子电极对酚类的去除率大于吸附2．1三维电极催化氧化活性评价作用和二维电极去除率之和，从而导致以上体系为探索Mn—Sn—Ce／T—A10，粒子在电化不满足加法原则。学反应中的电化学行为及对酚类去除率的影响，2．2曝气流量对废水中酚类及CoD去除率的比较了Mn—Sn—Ce／T—A1203粒子电极

8、、二维电影响极及活性炭粒子电极对酚类的去除率。保持槽电在不调节进水pH6．5，保持电压12V，粒子压lOV，不调节废水pH6．5，电解70min，不同粒电极投加量100g，反应时间60min条件下，仅改子电极处理炼油废水中酚类去除效果见图1。变气体流量，三维电极处理炼油废水的