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      電化學(xué)氧化法處理垃圾滲濾液的研究現(xiàn)狀

      2021-12-15 03:27:30俞乙平林少華高莉蘋宣悅
      應(yīng)用化工 2021年11期
      關(guān)鍵詞:濾液電流密度陽極

      俞乙平,林少華,高莉蘋,宣悅

      (南京林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院,江蘇 南京 210037)

      垃圾滲濾液含有多種難降解化合物、異生型有機化合物[1],以及鎘、鉻、銅、鉛、鎳和鋅等重金屬等多種污染物[2],如果處置不當(dāng)會污染土壤和水體,破壞生態(tài)平衡,對公眾健康造成潛在危害。好氧/厭氧微生物工藝和膜技術(shù)相結(jié)合的方法[3]處理垃圾滲濾液時,垃圾滲濾液水質(zhì)和數(shù)量會影響微生物系統(tǒng)的處理效率,且反滲透濃縮物的負(fù)荷濃度比原滲濾液高,長期運行勢必積累嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險。高級氧化法[4]處理垃圾滲濾液也存在許多弊端,如芬頓氧化法會產(chǎn)生大量含鐵污泥[5];臭氧氧化法中的臭氧產(chǎn)率和利用率低[6];超聲氧化法有著降解不徹底及氨去除能力低下等缺陷[7];而基于紫外光的高級氧化技術(shù)(UV-AOPs)[8-9]的紫外光穿透率會受實際水中的顆粒物和色度的影響,工程實施困難。

      電化學(xué)氧化法去除滲濾液有著綠色環(huán)保、無化學(xué)品運輸、無污泥產(chǎn)生、降解徹底、對氨處理效果高等優(yōu)勢[10]。它是在電解槽中通入直流電,在電極與電解質(zhì)界面上發(fā)生一系列電化學(xué)、化學(xué)和物理作用的氧化過程。按照電解方式不同,電化學(xué)氧化可分為直接氧化和間接氧化,電化學(xué)直接氧化是利用陽極直接氧化降解污染物,而間接氧化是通過電極與空氣、水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生強氧化劑中間體(羥基自由基、次氯酸根、氯氣、過氧化氫、臭氧等),可有效分解垃圾滲濾液的大部分有機污染物,并提高廢水的生物降解性[11]。城市垃圾滲濾液由于氯離子濃度高,一般具有較高的電導(dǎo)率,更適于電化學(xué)方法進(jìn)行處理[12]。近年來電化學(xué)氧化作為一種處理廢水的高級氧化技術(shù)格外受到青睞[13],在處理垃圾滲濾液方面的應(yīng)用中極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

      本文主要介紹了電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液時的影響因素以及電化學(xué)反應(yīng)器,并簡要闡述了電化學(xué)氧化與其他生物/物理化學(xué)方法結(jié)合進(jìn)行垃圾滲濾液處理的可行性,分析了電化學(xué)氧化法在處理垃圾滲濾液時的不足,并對電化學(xué)氧化法處理垃圾滲濾液技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。

      1 電化學(xué)氧化過程的影響因素

      電化學(xué)氧化在污染物去除和電流效率方面的效率取決于各種操作參數(shù),如陽極材料、電流密度、pH值、進(jìn)水氯離子濃度。

      1.1 陽極材料

      電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液一般依賴于陽極產(chǎn)生的強氧化物(如·OH),低析氧過電位的活性陽極(如IrO2、RuO2、Pt)表面可形成具有較高氧化能力的超氧化物,從而降解污染物;而高析氧過電位的惰性陽極(如二氧化鉛電極、BDD電極)可以實現(xiàn)有機物的完全礦化。目前常用于處理垃圾滲濾液的陽極材料大致可分為:摻硼金剛石陽極,銥、釕、鈦氧化物基陽極,鉑陽極和鈦基二氧化鉛陽極。

      1.1.1 摻雜金剛石陽極(BDD陽極) 在用電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液上,關(guān)于BDD陽極材料的研究有很多。由于BDD對·OH吸附性很弱,因此,在電化學(xué)作用下可以產(chǎn)生大量的自由態(tài)·OH,且不與電極發(fā)生反應(yīng),可以徹底將污染物氧化成二氧化碳和水[14]。表1列舉了利用BDD陽極電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液的幾個實例。

      表1 利用BDD陽極電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液的實例Table 1 Examples of treating landfill leachate by electrochemical oxidation with BDD anode

      Fernandes等[20]還發(fā)現(xiàn)盡管BDD電極有優(yōu)異的性能,但常見的BDD電極是硅支撐的,由于硅襯底的易碎性和相對低的導(dǎo)電性,給實際工程操作中帶來了困難。而且BDD電極中硼的載流子活化能較低,所以大多是將BDD沉積到Ti、Si、Nb、Ta等金屬基板上形成電流效率較高的電極材料。Zhou等[17]采用熱絲化學(xué)氣相沉積法在鈮基板上沉積了BDD電極(BDD/Nb),對垃圾滲濾液進(jìn)行陽極氧化,COD和NH3-N的去除率得到明顯提高。Luu[18]發(fā)現(xiàn) Ti/BDD 電極比Ti/RuO2有更好的有機化合物去除效率和更低的能耗。此外,F(xiàn)udala-Ksiazek等[21]發(fā)現(xiàn)垃圾滲濾液中的雙酚A和COD的去除與施加的BDD材料的sp3碳(金剛石)/sp2碳(石墨)比率有關(guān),且成反比關(guān)系。

      1.1.2 銥、釕、鈦氧化物基陽極 涂有薄氧化物層(如RuO2、IrO2、SnO2)的鈦通常被稱為尺寸穩(wěn)定陽極(DSA),DSA具有高電催化活性的特性,會促進(jìn)氯自由基的形成和水的氧化,可以改變廢水中有機污染物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),在較低的電勢下更快的降解有機物。表2列出了利用銥、釕、鈦氧化物基陽極電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液的實例。

      表2 利用銥、釕、鈦氧化物基陽極電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液的實例Table 2 Examples of treating landfill leachate by electrochemical oxidation with iridium,ruthenium,titanium oxide-based anode

      Quan等[25]發(fā)現(xiàn)Ti/RuO2-IrO2電極去除COD的主要機理為通過氯/次氯酸鹽形成的間接氧化。而在對垃圾滲濾液中腐殖酸的處理上,F(xiàn)ernandes等[20]用BDD電極和Ti/Pt/SnO2-Sb2O4電極做對比,Ti/Pt/SnO2-Sb2O4電極表現(xiàn)出和BDD電極相似的去除率和更低的能耗。

      1.1.3 鉑陽極 鉑是一種強吸附性的活性電極材料,在電化學(xué)作用下,能夠產(chǎn)生大量的吸附態(tài)·OH,從而有效氧化降解有機物。由于其電流效率低、低產(chǎn)氧過電位的特性,大多將Pt制成活性粒子沉積在基體電極表面,形成以Pt為活性位點的復(fù)合電極,不僅降低了貴金屬Pt的用量,還極大提高了降解效果。Zhao等[30]采用浸漬電沉積法成功制備了一種新型Pt/ACF電極,該電極具有更大的有效面積和更多的活性位點,加快了反應(yīng)速率,并提高了廢液中的COD和EDTA去除率。Su等[31]通過靜電吸附將鉑原子負(fù)載在二氧化鈦納米片上,通過改變鉑載量發(fā)現(xiàn)TiO2-Pt0.2% 呈現(xiàn)出的簇狀結(jié)構(gòu)可顯著提高二氧化鈦納米片析氫反應(yīng)的活性,使其有著更高的催化活性。

      1.1.4 二氧化鉛陽極 二氧化鉛陽極因其經(jīng)濟可行性、高化學(xué)穩(wěn)定性和高導(dǎo)電性能而在廢水應(yīng)用中廣受歡迎。二氧化鉛是種吸附性較弱的電極材料,在電化學(xué)過程中,容易產(chǎn)生自由態(tài)·OH,因此,二氧化鉛是一種高電催化活性的電極材料。為了增強電極的壽命,二氧化鉛包覆的鈦(PbO2/Ti)已被用作電解處理的陽極材料,劉淼等[26]利用熱形成SnO2、Sb2O3中間層,電沉積PbO2外層并摻有少量La的制備工藝制備Ti基體PbO2電極,電解垃圾滲濾液 3 h 后,NH3-N去除率可以達(dá)到100%。為了提高 Ti/PbO2電極的導(dǎo)電性能和電催化活性,張瑋[32]通過涂覆法在鈦板基體上裹覆萘酚-碳納米管膜作為底層并通過電沉積法制備PbO2,改性后電極的導(dǎo)電性能增強。此外,Xu等[33]利用羥基化CNT對PbO2進(jìn)行改進(jìn)制備MWCNTs-OH-PbO2電極,新型電極的析氧電位和有效面積分別是傳統(tǒng)PbO2電極的1.5倍和3.7倍。

      1.2 氯離子濃度

      氯化物是垃圾滲濾液中的一種特征污染物,來源于人類飲食中的鹽,而城市垃圾滲濾液由于氯離子濃度高,一般具有較高的電導(dǎo)率。在電化學(xué)反應(yīng)中,Wang等[34]發(fā)現(xiàn)氯化物容易電氧化生成活性氯物種(如氯和次氯酸鹽等),可通過間接氧化降解COD。氨的去除主要通過垃圾滲濾液電化學(xué)氧化過程中產(chǎn)生的活性氯/次氯酸來實現(xiàn)的[35]。電化學(xué)氧化過程中氯和次氯酸鹽的反應(yīng)方程式[12]如下。

      陽極反應(yīng):

      2Cl-→Cl2+2e-

      (1)

      6HOCl+3H2O→

      2H2O→O2+4H++4e-

      (3)

      溶液中:

      Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-

      (4)

      HOCl→H++OCl-

      (5)

      陰極反應(yīng):

      2H2O+2e-→2OH-+H2

      (6)

      OCl-+H2O+2e-→Cl-+2OH-

      (7)

      在氯離子濃度對降解效果的影響方面,F(xiàn)ernandes等[20]發(fā)現(xiàn)有機負(fù)荷和氮的去除率都隨著氯離子濃度的增加而增加,但是COD/[Cl-]存在一個最佳比例,低于該比例時,COD去除不會進(jìn)一步增加。Mandal等[36]也發(fā)現(xiàn)氯離子的存在會提高有機物和氨氮的去除效率,但是對NH3-N的去除效果并不明顯。

      Li等[37]發(fā)現(xiàn)氯離子的存在會抑制硝酸鹽氮的陰極還原。而過量的有效氯會影響垃圾滲濾液中有機物和COD的去除率,所以需要尋找去除有效氯的有效方法。Shin等[38]認(rèn)為可以通過化學(xué)還原法和膜技術(shù)來去除有效氯,但是使用額外的化學(xué)品和由此產(chǎn)生的膜污染將不可避免地導(dǎo)致維護困難和高運行成本。為了解決這個問題,Deng等[39]開發(fā)一種由鐵陽極反應(yīng)器(IAR)、Ti/RuO2陽極反應(yīng)器(TAR)和有效除氯反應(yīng)器(CRR)組成的電化學(xué)系統(tǒng),不僅殘余有效氯進(jìn)行了降解,還對總氮和COD進(jìn)行了降解處理。

      1.3 電流密度

      電流密度是指電極單位面積上的電流,是電化學(xué)技術(shù)中一個很重要的運行參數(shù),因為它控制了反應(yīng)速率和·OH的產(chǎn)生量。一般來說,電流密度的增大,電極電勢增強,相應(yīng)的電化學(xué)氧化反應(yīng)也增強。如徐浩然等[40]發(fā)現(xiàn)電流密度極大地影響氨氮的去除效果,隨著電流密度的增大,電極電勢增強,相應(yīng)的電化學(xué)氧化反應(yīng)也增強,系統(tǒng)對氨氮的去除效果越好。Quan等[35]發(fā)現(xiàn)在電解過程中,增加電流密度可以提高污染物的去除率,這可能是由于陽極表面形成了更多的羥基自由基,或者是因為加速了氯/次氯酸鹽的生成。Pierpaoli等[22]處理垃圾滲濾液時,在較高的電流密度(75 mA/cm2)下,垃圾滲濾液中的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸平均去除率可分別達(dá)到80%和78%,但在較低的電流密度(25 mA/cm2)下,效率減半。

      但是電流密度存在一個極限,超過該極限時,處理效率將顯著降低,污染物去除率也不會進(jìn)一步提高,甚至?xí)档虲OD的去除率。袁芳等[28]發(fā)現(xiàn)當(dāng)電流密度超過30 mA/cm2時,活性氧化物過多,利用率反而下降,氨氮去除速率增加不明顯。Fernandes 等[41]發(fā)現(xiàn)當(dāng)電流密度增加到一定量時,瞬時電流效率會隨之降低,因為在更高的電流密度時,一部分電流將用于析氧反應(yīng),而不是有機氧化。較高的電流密度還會增加電能消耗和運行成本[42],因此應(yīng)將電流密度運行在最優(yōu)水平,實現(xiàn)最小電能消耗、最大限度地提高污染物去除效率。一般來說,對未經(jīng)處理或預(yù)處理過的垃圾滲濾液可采用5~100 mA/cm2的電流密度。

      1.4 酸堿度

      在電解處理垃圾滲濾液時,pH值對有機物的氧化去除有重要的影響。Fudala-Ksiazek等[21]發(fā)現(xiàn)在酸性條件下,在Fe2+離子存在下電化學(xué)處理垃圾滲濾液提高了COD的氧化,但抑制了氨氮的去除。Li等[24]發(fā)現(xiàn)在酸性條件下,COD的去除率較高;而在堿性或中性條件下,氨氮的去除率較高。

      但是有一些研究者發(fā)現(xiàn)弱堿條件下去除效果更好。代晉國等[43]研究發(fā)現(xiàn)在弱堿性條件下,電化學(xué)氧化垃圾滲濾液中的氨氮及COD的降解速率、電流效率及能耗均要比在強酸、強堿條件下高。袁芳等[28]發(fā)現(xiàn)初始pH為8.09時,其處理效果最好,有利于Cl-→Cl2→OCl-→Cl-循環(huán),從而使Cl得到有效利用。Panizza等[44]發(fā)現(xiàn)酸堿度為8.2時顯示出較高的COD去除率,他們認(rèn)為是因為弱堿有助于抑制活性氯物種的損失,而活性氯物種是本研究中COD去除的主要原因。

      2 電化學(xué)反應(yīng)器

      不同配置的電化學(xué)反應(yīng)器已用于垃圾滲濾液處理,為了提高傳質(zhì)效果和電流效率高,在電化學(xué)法處理垃圾滲濾液時,主要采取了三維顆粒活性炭床電化學(xué)反應(yīng)器和單室壓濾機微環(huán)流反應(yīng)器。

      2.1 三維顆粒活性炭床電化學(xué)反應(yīng)器

      與二維電極相比,三維電極可以提供更大的電極表面積和更高的傳質(zhì)量。趙建樹等[45]發(fā)現(xiàn)除了電極間的氧化作用,COD剛開始快速降解的原因主要是三維電極的吸附作用,它不僅縮短了電化學(xué)氧化時間,還提高了COD去除率。因此,近年來三維電極在電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾液中的應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。

      Zhang等[46]使用了三維顆?;钚蕴看搽娀瘜W(xué)反應(yīng)器處理垃圾滲濾液,見圖1a。在陰極和陽極之間填充直徑為4 mm的柱狀活性炭,形成三維電極,并采用空氣攪拌設(shè)備提高傳質(zhì)速率。電解5 h后,滲濾液中原有的氯化物氧化生成次氯酸鹽,通過間接氧化將氨完全去除,但COD的去除率不明顯。

      Nageswara等[47]采用的反應(yīng)器原理和上述有些不同。見圖1b,陽極被安置在了反應(yīng)器的中央,陰極安裝在反應(yīng)器的兩側(cè),并采用聚乙烯網(wǎng)將活性炭床和兩側(cè)的陰極分開,阻止了陰極和炭層的直接接觸,有利于活性炭的重復(fù)使用。電解6 h后,COD、TOC和TKN去除率分別可高達(dá)80%,85%和97%。

      圖1 三維顆?;钚蕴看搽娀瘜W(xué)反應(yīng)器Fig.1 Three-dimensional granular activated carbonbed electrochemical reactor

      2.2 單室壓濾機微環(huán)流反應(yīng)器

      單室壓濾機微環(huán)流反應(yīng)器為采用間歇模式運行的一套系統(tǒng),見圖2。進(jìn)料系統(tǒng)包括一個750 L的罐和3臺泵,它們將待處理的電解液進(jìn)料到三個平行的流體管線中。為了將溫度保持在35 ℃以下,填埋場的雨水通過位于進(jìn)料罐底部的制冷盤管進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)流體離開儲罐時,它被泵輸送到三條平行布置的處理管線中,每條管線有50組間距為1 mm的陽極-陰極對組成,共150組。采用不銹鋼為陰極,BDD為陽極,總陽極面積為1.05 m2。電力由三個功率整流器提供,最大輸出可達(dá)750 A,16 V。反應(yīng)器還包括電導(dǎo)率、溫度、酸堿度、可進(jìn)行在線測量的氧化還原電位探針、氫傳感器和通風(fēng)系統(tǒng),通過可編程控制器(PLC)來控制。

      圖2 單室壓濾機微環(huán)流反應(yīng)器Fig.2 Single chamber filter press micro-loop reactor1.罐;2.水泵;3.陽極-陰極對;4.高低電平開關(guān);5.功率整流器;6.探測器;7.氫傳感器;8.通風(fēng)系統(tǒng);9.可編程控制器(PLC)

      Urtiaga等[48]采用單室壓濾機微環(huán)流反應(yīng)器處理垃圾滲濾液,有機物和氨氮幾乎完全去除。Anglada等[49]同樣使用了該反應(yīng)器處理垃圾滲濾液,使COD和氨氮控制在排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。但硝酸鹽濃度還不符合排放標(biāo)準(zhǔn),于是提出采用離子交換或反滲透法作為電化學(xué)氧化的后處理。

      3 垃圾滲濾液電化學(xué)氧化的處理工藝

      由于垃圾滲濾液性質(zhì)的復(fù)雜性,電化學(xué)氧化單獨處理時,通常無法達(dá)到令人滿意的效果,而當(dāng)電化學(xué)氧化技術(shù)和其他技術(shù)進(jìn)行工藝組合時,將電化學(xué)氧化技術(shù)作為預(yù)處理/后處理時,不僅可以保證較低能耗,還可使電流效率提高,對垃圾滲濾液的處理有更好的效果。如為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),膜技術(shù)(如微濾、納濾、超濾和反滲透等)與其他方法相結(jié)合,以其運行穩(wěn)定、效果好、占地面積小等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于滲濾液處理工藝中。然而,膜分離過程不會完全處理掉垃圾滲濾液中的污染物,而只是將它們濃縮成更小體積的廢水[50]。濃縮液中的難降解有機物的含量較高、可生化性較低,與原滲濾液相比,滲濾液濃縮物更難處理[51]。王慶國等[52]利用電化學(xué)氧化法處理垃圾滲濾液納濾濃縮液,原水COD去除率達(dá)到57.7%,BOD/COD值由0.03提升至0.31。龔逸等[53]也利用電化學(xué)氧化法處理垃圾滲濾液膜濾濃縮液上,COD、TN、TP的去除率分別為 69.3%,69.8%,76.5%,且膜濾濃縮液中的大分子物質(zhì)被降解為小分子物質(zhì),出水BOD5/COD也從0.054升高到0.106,為后續(xù)處理奠定了基礎(chǔ)。

      電化學(xué)氧化技術(shù)既可以和生物處理進(jìn)行工藝組合,也可以和物理化學(xué)方法如混凝、吸附等進(jìn)行組合,充分發(fā)揮組合工藝的耦合效應(yīng)。圖3給出了電化學(xué)氧化和生物/物理化學(xué)方法結(jié)合的形式和適用條件。

      圖3 電化學(xué)氧化與生物/物理化學(xué)方法結(jié)合Fig.3 Combination of electrochemical oxidation and biological/physicochemical methods

      3.1 電化學(xué)氧化-生物處理

      Fudala-Ksiazek等[21]采用電化學(xué)氧化深度預(yù)處理垃圾滲濾液,有機物和微污染物(如雙酚A)得到有效去除,但其中仍含有高濃度的氨氮,再采用厭氧氨氧化工藝作為后處理,這種工藝組合可達(dá)到出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

      此外,Müller等[54]發(fā)現(xiàn)光-電化學(xué)氧化可用于去除有毒的銨態(tài)氮,以緩解微生物在生物方法后處理過程中的降解過程。

      3.2 電化學(xué)氧化-物理化學(xué)過程

      趙建樹等[45]采用三維電氧化-UV/Fenton-電催化氧化組合工藝處理垃圾滲濾液膜濃縮液,總反應(yīng)時長5.5 h后,出水基本滿足直接排放限值要求。Labiadh等[55]采用陽極氧化結(jié)合電芬頓法處理垃圾滲濾液反滲透濃縮液,能有效地去除有機負(fù)荷和含氮物質(zhì),還可以增加垃圾滲濾液的可生物降解性。

      3.3 生物處理-電化學(xué)氧化

      Luu[18]將垃圾滲濾液經(jīng)過間歇循環(huán)延長曝氣系統(tǒng)(即好氧、缺氧、厭氧和decanting等多種工藝結(jié)合在一個池中)預(yù)處理,不可生物降解的有機化合物和剩余營養(yǎng)物將被電化學(xué)氧化持續(xù)氧化。Wu等[27]在一系列處理技術(shù)(UASB-缺氧/好氧工藝-厭氧反應(yīng)器-電化學(xué)氧化法)中也采用電化學(xué)氧化法作為后處理步驟,以從污水稀釋的滲濾液中去除殘留的生物可降解物質(zhì)。

      3.4 物理化學(xué)過程-電化學(xué)氧化

      在混凝、電凝聚、吸附、電芬頓和離子交換等物理化學(xué)工藝與電化學(xué)氧化相結(jié)合處理垃圾滲濾液方面,也取得了顯著成效。

      (1)化學(xué)混凝是一種簡單、經(jīng)濟、普遍的污水處理廠工藝。在化學(xué)混凝過程中,垃圾滲濾液中的高濃度有機物會發(fā)生沉淀,造成污泥處置難等問題,而這些化合物可以被電化學(xué)氧化完全礦化成CO2和H2O,所以化學(xué)混凝法被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)氧化前的預(yù)處理[56]。Fernandes等[41]研究了混凝-電化學(xué)氧化聯(lián)合工藝對垃圾滲濾液的處理效果,混凝預(yù)處理技術(shù)可減少有機負(fù)荷,而電化學(xué)氧化則被用于氧化去除殘余有機物和氮物種。Fernandes等[57]先采用電凝法去除重金屬、砷和一些持久性污染物,再通過陽極氧化做進(jìn)一步去除。Soomro等[58]使垃圾滲濾液通過電凝聚預(yù)處理,減少溶解有機物含量,再結(jié)合ORR—EO(即陽極氧化O3和陰極的氧還原H2O2)技術(shù)繼續(xù)處理廢水。

      (2)Chiang等[59]研究得出在混凝預(yù)處理后,滲濾液中以低分子量(LMW)有機物為主;在碳吸附預(yù)處理后,滲濾液中以高分子量(HMW)化合物為主。而電化學(xué)氧化具有較強的降解高分子化合物的能力,所以吸附-電化學(xué)氧化的耦合技術(shù)對垃圾滲濾液降解效果是較好的。李媚等[60]用吸附-電化學(xué)氧化耦合降解對廢水進(jìn)行了研究,廢水COD去除率可達(dá)97.09%。

      4 挑戰(zhàn)與展望

      電化學(xué)氧化技術(shù)是一種簡單、可行的垃圾滲濾液處理方法。這種電化學(xué)方法有著處理效率高、沒有污泥產(chǎn)生的優(yōu)點。當(dāng)電化學(xué)氧化技術(shù)和其他工藝組合時,或?qū)㈦娀瘜W(xué)氧化技術(shù)作為預(yù)處理/后處理時,不僅可以保證較低能耗,還可提高電流效率,對垃圾滲濾液具有更好的處理效果,且在實際工程操作中,可行性較高,具有良好的應(yīng)用前景。但是電化學(xué)技術(shù)還不太成熟,今后的研究有待于在以下方面展開:

      (1)電極材料的壽命短、高電耗的缺點造成了高運行成本,所以可以嘗試改進(jìn)電極材料,提高它的電催化活性和電化學(xué)穩(wěn)定性,開發(fā)更好、更具成本效益的電極,從而降低運營和投資成本。

      (2)垃圾滲濾液中Cl-的存在很容易氧化生成活性氯物種(如氯和次氯酸鹽等),促進(jìn)間接電氧化且提高電化學(xué)氧化的去除效率,但同時可能產(chǎn)生不良的有毒氯化副產(chǎn)物,所以需要尋找有效氯的有效控制方法。

      (3)探討新的電化學(xué)和其他工藝的組合技術(shù),開發(fā)新的電化學(xué)反應(yīng)裝置和組合工藝處理系統(tǒng),優(yōu)化裝置或系統(tǒng)的運行,進(jìn)一步降低運行成本。

      (4)由于電化學(xué)技術(shù)需要較高的供電電壓和高能量消耗,所以目前只適用于處理一些小規(guī)模且出水水質(zhì)要求高的垃圾滲濾液。能否投入使用到大規(guī)模的實際工程中,還需進(jìn)一步研究評估。

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