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三维电极法处理城市污水二级出水的试验研究

赵美英  
【摘要】:基于城市污水的资源化,对三维电极法处理城市污水二级出水的效果进行研究,主要探讨三维电极反应器各工艺参数对城市污水二级出水中CODMn、NH3-N、TN、TP去除效果的影响,为城市污水二级出水的回用探索新技术。 在传统平板电极反应器内装填按一定比例混合的活性炭和锰砂粒子电极构成三维电极反应器。正交试验得到三维电极法处理城市污水二级出水,粒子电极比例和电流密度是影响去除效果的两个显著因素。最佳运行参数为:粒子电极比例9:1、电流密度4.4 mA/cm2~6.6 mA/cm2、极板间距9.0cm、电解时间20~40min。电流密度对CODMn、含氮化合物去除效果的影响趋势相似,CODMn、含氮化合物的去除率初期随电流密度的增大而增大,分别在4.4mA/cm2处和6.6mA/cm2达到最大值(72%和84%),之后不随电流密度的增大而持续升高。对TP去除率影响的规律不明显,是由于TP的去除并不主要依靠电化学反应来完成,而是粒子电极层的截留以及活性炭对TP污染物的吸附作用。电解时间的影响也比较大,在反应20min时对CODMn的去除率达到70%,反应30min时NH3-N、NO2-N、TN的去除率分别达到84%,70%、40%,反应40min时对TP的去除率达到28.5%。之后随着电解时间的延长,各指标的去除率均趋于稳定。极板间距对去除效果的影响较小,主要是由于反应器内填入粒子电极,每个粒子电极的阴极和阳极距离很近,使得极板间距的影响减弱。 总之,三维电极法能够有效地降低二级出水中CODMn、NH3-N、TN的含量,对TP也有一定的去除,提高了出水水质。基于三维电极法对二级出水中NH3-N的去除效果较为理想,建议将其用于火电厂循环冷却水的前处理,可有效的缓减由于氨氮含量过高引起的凝汽器铜管严重腐蚀问题。


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