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以生活污水為例,通過試驗研究,電流密度、水力停留時間和所加電解質的濃度是影響處理效果的重要因素。
1.水力停留時間對COD處理效果的影響,在電催化氧化工藝中,污染物降解是先加速后減速、最終趨于恒定的過程。由于在電催化氧化工藝中直接氧化發生的時間約為10-6S,將表面污染物分解;同時產生具有強氧化能力的羥基自由基(·OH 基團),在短時間內迅速擴散混合與易降解的有機物反應,快速降解污染物,COD去除率快速上升;間接氧化過程中產生的含氯氧化劑與有機物混合反應將有機物降解是導致水力停留時間20~30 min時COD去除率持續上升的重要原因,之后由于其中的污染物屬于極難降解物質,所以COD 去除率逐漸趨于穩定。停留時間過長將增加設備的建造容積,增加占地面積和設備成本,因此水力停留時間確定為30 min。
2.電流密度對CoD處理效果的影響在水力停留時間為30 min的條件下,分別測試選取電流密度為60 mA/dm2、80 mA/dm、100 mA/dm、120 mA/dm、140 mA/dm、160 mA/dm時的C0D去除率。隨著電流密度的增大,COD的去除率逐漸升高。在廢水濃度一定時,電流密度越大,則電壓越高,處理速度加快,但電能耗量增加;電流密度過大,電壓過高,將影響電極使用壽命;電流密度過小,電壓降低,電耗量減小,但處理速度緩慢,需要的電解槽容積增大,建造成本升高。當電流密度超過120 mA/dm 時,COD去除率升高不明顯。
3.電解質濃度對COD去除率的影響當設備在海上平臺使用時可以直接取海水作為電解質,設備在陸地使用時NaC1是一種容易取得的物質,所以選擇NaC1作為電解質。電解質濃度增高,溶液的電導率增大,導電能力增強,因而有機物從溶液本體遷移到電極表面的速率增大,從而使反應速率增大;電解質濃度增高,溶液的電阻減少,在相同電流密度下,槽電壓降低因而去除相同有機物量時的能耗也相應降低。通過應用案例的探索,當污水與海水(鹽水濃度3%)進水量比為1:1~3:1時COD 的去除率較高。當電解質含量過高時將會導致出水余氯超標。
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