［摘要］：設計并開發得到(dao)了連續(xu)(xu)型電(dian)化學氧化中試系(xi)(xi)統(tong)，用于工(gong)業含氨(an)(an)廢(fei)水的連續(xu)(xu)處理(li)(li)。研(yan)究了電(dian)流密度(du)(du)、停留時(shi)間以及初始氨(an)(an)氮濃度(du)(du)、氯離子濃度(du)(du)、電(dian)導率(lv)等對系(xi)(xi)統(tong)氨(an)(an)氮去除(chu)效率(lv)的影響，并利用該(gai)系(xi)(xi)統(tong)對燃煤電(dian)廠(chang)末端含氨(an)(an)廢(fei)水進行了應用試驗(yan)。試驗(yan)結果表明(ming)，系(xi)(xi)統(tong)的氨(an)(an)氮去除(chu)效率(lv)是(shi)由多因(yin)素共同(tong)決定(ding)的，該(gai)系(xi)(xi)統(tong)能夠高效、連續(xu)(xu)、穩(wen)定(ding)、低能耗、綠色環保地處理(li)(li)電(dian)廠(chang)的實(shi)際含氨(an)(an)廢(fei)水，為更大規模的工(gong)業化應用提供了理(li)(li)論依(yi)據和實(shi)踐經(jing)驗(yan)。

［關鍵詞］ 含氨廢水；電化學氧化；連續型；燃煤電廠

隨著我國(guo)工業的(de)持續發展， 工業含(han)氨(an)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)對環境的(de)威脅日益加劇。燃煤電廠由于鍋爐給水(shui)(shui)(shui)(shui)加氨(an)、脫(tuo)(tuo)硝噴氨(an)等工藝，不可避免地會產(chan)生(sheng)末端含(han)氨(an)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)。這些廢水(shui)(shui)(shui)(shui)主(zhu)要包括(kuo)精處(chu)理再生(sheng)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)、脫(tuo)(tuo)硫廢水(shui)(shui)(shui)(shui)、氨(an)區廢水(shui)(shui)(shui)(shui)和尿素(su)水(shui)(shui)(shui)(shui)解工藝排(pai)污水(shui)(shui)(shui)(shui)， 氨(an)氮(dan)質量(liang)濃度遠遠超出(chu)國(guo)家污水(shui)(shui)(shui)(shui)綜合排(pai)放標(biao)準(zhun)（GB 8978—1996）中規定的(de)氨(an)氮(dan)污染(ran)物排(pai)放一(yi)級(ji)標(biao)準(zhun)（15 mg/L）。目前燃煤電廠末端含(han)氨(an)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)一(yi)般(ban)采用藥劑(ji)法處(chu)理， 通常需要投加大量(liang)藥劑(ji)，不僅處(chu)理成本高，還容易產(chan)生(sheng)二次污染(ran)，因此亟(ji)需一(yi)種綠色環保的(de)末端含(han)氨(an)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理新方法。

電(dian)(dian)(dian)化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)(fa)是一種環(huan)境(jing)友好(hao)的(de)含氨(an)(an)(an)廢(fei)(fei)水處(chu)(chu)(chu)理(li)技術(shu)，具有無二次污(wu)染、反應條件溫和、易(yi)于(yu)與其他技術(shu)聯(lian)用(yong)、處(chu)(chu)(chu)理(li)成(cheng)本低廉等優點，近年來受到了科研(yan)工(gong)作者們的(de)廣泛(fan)關注。目前電(dian)(dian)(dian)化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)(fa)處(chu)(chu)(chu)理(li)含氨(an)(an)(an)廢(fei)(fei)水的(de)研(yan)究多借助槽式(shi)反應器(qi)，這種試(shi)驗裝置適合分(fen)批(pi)次、小規模(mo)的(de)廢(fei)(fei)水處(chu)(chu)(chu)理(li)試(shi)驗，但(dan)不利于(yu)大(da)規模(mo)工(gong)業化(hua)應用(yong)實踐。本研(yan)究在電(dian)(dian)(dian)化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)反應器(qi)的(de)基礎上， 設計并開發了一套(tao)新(xin)型(xing)中試(shi)規模(mo)的(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)系統，能夠連(lian)續處(chu)(chu)(chu)理(li)大(da)水量、高氨(an)(an)(an)氮濃度的(de)電(dian)(dian)(dian)廠含氨(an)(an)(an)廢(fei)(fei)水。研(yan)究了連(lian)續處(chu)(chu)(chu)理(li)模(mo)式(shi)下該系統對含氨(an)(an)(an)廢(fei)(fei)水的(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)效率，以期能夠找到高效、穩定、低成(cheng)本、環(huan)境(jing)友好(hao)的(de)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠末(mo)端含氨(an)(an)(an)廢(fei)(fei)水處(chu)(chu)(chu)理(li)新(xin)工(gong)藝。

1 試驗部分

1.1 試驗用水

試驗(yan)所用(yong)水(shui)樣(yang)(yang)為(wei)模(mo)擬水(shui)樣(yang)(yang)和實際水(shui)樣(yang)(yang) 2 種。模(mo)擬水(shui)樣(yang)(yang)由(you)某(mou)燃煤電廠精處理再生(sheng)廢水(shui)與氯化(hua)鈉、氯化(hua)銨等(deng)藥品配制(zhi)而成， 實際水(shui)樣(yang)(yang)取自某(mou)電廠精處理再生(sheng)廢水(shui)和脫硫廢水(shui)，主要水(shui)質見(jian)表 1。

1.2 試(shi)驗(yan)裝置

本連續型電化(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)系統由電化(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)反應器、預處理系統、酸(suan)洗(xi)系統組成，試驗裝置見圖 1。

由(you)圖 1 可知， 待處理的廢(fei)水(shui)首先在(zai)調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)水(shui)箱使用藥劑調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)水(shui)質(zhi)至試(shi)驗要求， 依次通(tong)過氯化(hua)銨調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)氨(an)氮濃度、氯化(hua)鈉調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)氯離子濃度和電導(dao)率、氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鈉調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie) pH，加藥后(hou)的試(shi)驗用水(shui)在(zai)調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)水(shui)箱內自循環并通(tong)過曝氣(qi)(qi)使藥劑混合均(jun)勻(yun)， 經(jing)由(you)預處理系統濾除粒徑超過 200 μm 的懸浮物后(hou)， 再經(jing)由(you)輸送泵恒流送入電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)反(fan)應器進(jin)行氨(an)氮的去除反(fan)應， 反(fan)應器出(chu)(chu)水(shui)先于出(chu)(chu)水(shui)儲(chu)罐(guan)臨時儲(chu)存， 調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)水(shui)質(zhi)合格后(hou)外排。電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)反(fan)應產物氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)和氮氣(qi)(qi)隨出(chu)(chu)水(shui)一起(qi)進(jin)入出(chu)(chu)水(shui)儲(chu)罐(guan)，再由(you)出(chu)(chu)水(shui)儲(chu)罐(guan)頂部的風機排至大(da)氣(qi)(qi)中，防止了易(yi)(yi)燃(ran)易(yi)(yi)爆氣(qi)(qi)體的集聚。

1.3 儀器與分析方法

電(dian)(dian)化(hua)學氧化(hua)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)采用(yong)(yong)板式(shi)(shi)雙極性電(dian)(dian)極， 陽(yang)極為鈦(tai)基及貴金屬氧化(hua)物涂(tu)層 DSA、陰極為大面積純鈦(tai)。整(zheng)個電(dian)(dian)化(hua)學氧化(hua)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)采用(yong)(yong)三級串(chuan)聯模式(shi)(shi)，共包含 10 塊極板，極板總有效(xiao)面積為 243.2 cm2，其首(shou)、末極板與直流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)正、負極相連。電(dian)(dian)化(hua)學氧化(hua)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)有效(xiao)容積為 0.3 m³;， 進水管道和出水管道預留取(qu)樣口，以方便取(qu)樣分析(xi)進出水水質(zhi)。溶液氨氮濃度由(you)水楊(yang)酸(suan)分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度法(fa)測(ce)定(ding)(ding)， 使用(yong)(yong)DR6000 型紫外可(ke)見分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度計(ji)（美國哈希(xi)）。pH 由(you)inoLab pH7310 型 pH 計(ji) （德國 WTW） 測(ce)定(ding)(ding) ， 氯離(li)子(zi)濃度由(you) SevenCompact 型離(li)子(zi)計(ji)（瑞士梅(mei)特勒）測(ce)定(ding)(ding)，電(dian)(dian)導率由(you) DDSJ-318 型電(dian)(dian)導率儀(yi)（上海雷磁(ci)）測(ce)定(ding)(ding)。

1.4 試驗方法

采用連續進出水的模式進行電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)試(shi)(shi)驗。根(gen)據試(shi)(shi)驗需(xu)求分別控制進水水質、 停留時長和反應器電流密度(du)為恒定(ding)數值， 在電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)反應器進口或出口進行取樣，測定(ding)水樣中的氨氮濃度(du)、氯離(li)子濃度(du)、電導率等，根(gen)據測定(ding)結果分析變(bian)量(liang)對電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)過程的影響。

試驗過程(cheng)中始終控制反應器(qi)出(chu)口(kou)處(chu)水溫小于(yu) 40 ℃、反應器(qi)電流密(mi)度小于(yu) 535 mA/c㎡、廢水停留時間(jian)小于(yu) 30 min（要求進水流量大于(yu) 0.6 m3/h）。

2 結果與討論

2.1 電流密度的影響

氨(an)(an)氮(dan)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)過程可(ke)分(fen)為直(zhi)接(jie)(jie)電(dian)化(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)和(he)間(jian)接(jie)(jie)電(dian)化(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。直(zhi)接(jie)(jie)電(dian)化(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)過程是(shi)指氨(an)(an)氮(dan)被(bei)吸附在(zai)陽極(ji)表面， 通過與陽極(ji)之間(jian)發(fa)生直(zhi)接(jie)(jie)電(dian)子(zi)傳遞而(er)被(bei)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。間(jian)接(jie)(jie)電(dian)化(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)是(shi)指氨(an)(an)氮(dan)被(bei)陽極(ji)產(chan)生的(de)強氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物質如活性氯 （Cl2、HClO、OCl-）、H2O2、O3、·OH 等間(jian)接(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。氨(an)(an)氮(dan)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)產(chan)物主(zhu)要為N2，此外還有少量 NO3-和(he) NO2-。

保持停留時(shi)間(jian)恒定為 15 min（流(liu)(liu)量為 1.2 t/h），對模(mo)擬廢水進行電(dian)化學(xue)氧化試驗(yan)， 取樣并測量電(dian)化學(xue)氧化反應器進口(kou)(kou)和出口(kou)(kou)溶液的氨氮濃度(du)， 控(kong)制電(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(du)在(zai) 0~535 mA/cm³ 范圍(wei)內(nei)，考察電(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(du)對氨氮去除效率(lv)的影響，結果見(jian)圖 2。

由圖 2 可知，電(dian)極(ji)間的電(dian)流(liu)密(mi)度(du)極(ji)大地影響氨(an)氮(dan)(dan)的去除(chu)(chu)效(xiao)果(guo)(guo)，氨(an)氮(dan)(dan)去除(chu)(chu)效(xiao)果(guo)(guo)與(yu)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)呈近(jin)似線性的關系(xi)。電(dian)流(liu)密(mi)度(du)越(yue)(yue)大，反應(ying)器進(jin)出口的氨(an)氮(dan)(dan)濃度(du)之差越(yue)(yue)大，即(ji)系(xi)統(tong)對氨(an)氮(dan)(dan)的去除(chu)(chu)效(xiao)果(guo)(guo)越(yue)(yue)好；電(dian)流(liu)密(mi)度(du)越(yue)(yue)小，反應(ying)器氨(an)氮(dan)(dan)去除(chu)(chu)質量濃度(du)也越(yue)(yue)小， 即(ji)系(xi)統(tong)對氨(an)氮(dan)(dan)的去除(chu)(chu)效(xiao)果(guo)(guo)越(yue)(yue)差。在最高電(dian)流(liu)密(mi)度(du)為 535 mA/cm2 條件下，單次最多能夠(gou)使氨(an)氮(dan)(dan)質量濃度(du)下降 256.7 mg/L。

2.2 停留時間的影響

保持電流密度為 535 mA/cm³，通過(guo)調整反(fan)應器進(jin)水流量(liang)實(shi)現對反(fan)應停留時(shi)間(jian)的(de)控制， 對模(mo)擬廢水進(jin)行電化學氧化試驗， 分別測量(liang)電化學氧化反(fan)應器進(jin)口(kou)和(he)出口(kou)溶液的(de)氨(an)氮濃度， 考察停留時(shi)間(jian)對氨(an)氮去(qu)除效率的(de)影響，結(jie)果見圖(tu) 3。

由圖 3 可知，相同電流(liu)密(mi)度、不同停留時間(jian)條件下(xia)， 系統對氨氮(dan)的去除(chu)效果隨著停留時間(jian)的增加近似(si)線性增大。但在實際應用中，過長的停留時間(jian)意味著過低(di)的進水(shui)流(liu)速， 在大規(gui)模廢水(shui)處理中會影響(xiang)整體處理效率(lv)。因(yin)此，應當在兼顧氨氮(dan)去除(chu)能力和整體處理效率(lv)的前提下(xia)，控制合適的停留時間(jian)。

2.3 初始氨氮濃度的影響

保持停(ting)留時(shi)間為(wei) 15 min（流量為(wei) 1.2 t/h），控制不(bu)同的(de)(de)電(dian)流密度，對不(bu)同初始氨(an)氮質量濃(nong)度（86、115、154、183 mg/L） 的(de)(de)模(mo)擬廢水進行電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)試驗， 檢(jian)測(ce)分析(xi)電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)反應(ying)器出口(kou)溶液(ye)的(de)(de)氨(an)氮濃(nong)度，考(kao)察初始氨(an)氮質量濃(nong)度對氨(an)氮去除效率的(de)(de)影響，結果見圖 4。

由圖 4 可知， 在反(fan)應停(ting)留時間和其他水質(zhi)(zhi)條件(jian)都一致的(de)前提(ti)下， 裝(zhuang)置出(chu)口氨(an)氮(dan)質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)隨電流密度(du)變化的(de)各條曲線基(ji)本平行， 說明初(chu)始(shi)氨(an)氮(dan)質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)不(bu)會(hui)影響(xiang)氨(an)氮(dan)的(de)去(qu)除(chu)效率， 電化學(xue)氧化去(qu)除(chu)氨(an)氮(dan)的(de)反(fan)應為表(biao)觀零(ling)級(ji)反(fan)應。

2.4 氯離子質量濃度和電導率的影響

保持停留(liu)時間(jian)為 15 min（流(liu)量為 1.2 t/h），調(diao)整(zheng)電流(liu)密度(du)(du)對不同氯離子質量濃度(du)(du)（1760、2 780、7 970mg/L）的(de)模擬廢水進行電化學氧化試(shi)驗，分(fen)別測量電化學氧化反應器(qi)進口和出口溶(rong)液的(de)氨氮(dan)濃度(du)(du)，考察氯離子質量濃度(du)(du)對氨氮(dan)去除(chu)效率的(de)影(ying)響，結果(guo)見圖 5。

由(you)圖 5 可知，在(zai)電(dian)流密度、停留時間和其他(ta)水(shui)質相同的(de)(de)條件(jian)下，試驗用(yong)水(shui)的(de)(de)氯離(li)子(zi)濃(nong)度越(yue)高，系統(tong)對(dui)氨氮(dan)的(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo)(guo)越(yue)好。該結果(guo)(guo)說(shuo)明間接氧化(hua)在(zai)電(dian)化(hua)學氧化(hua)去(qu)除(chu)氨氮(dan)的(de)(de)過程中(zhong)起到了(le)重要作用(yong)：大(da)量的(de)(de)氯離(li)子(zi)先(xian)在(zai)反應器陽極生(sheng)成活(huo)性氯（Cl2、HOCl、ClO-等），然后再與(yu)氨氮(dan)進一步反應， 從而達到去(qu)除(chu)氨氮(dan)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。但是在(zai)實際工業(ye)應用(yong)中(zhong)，氯離(li)子(zi)濃(nong)度并非越(yue)高越(yue)合適(shi)，過高的(de)(de)氯離(li)子(zi)一方面增(zeng)大(da)了(le)水(shui)體的(de)(de)負擔，另一方面也使逸出進入空氣的(de)(de)活(huo)性氯增(zeng)多造成二次污染(ran)。

氯離子濃度的(de)(de)增加還能夠(gou)一定程度上(shang)增大(da)(da)溶液的(de)(de)導(dao)電(dian)性。進水電(dian)導(dao)率會影(ying)(ying)響(xiang)電(dian)化(hua)學(xue)氧化(hua)反應器的(de)(de)最大(da)(da)可(ke)調電(dian)流密度， 影(ying)(ying)響(xiang)實際應用中氨氮去除的(de)(de)效率。因此，控制(zhi)進水的(de)(de)電(dian)導(dao)率在較高水平，對連(lian)續型(xing)電(dian)化(hua)學(xue)氧化(hua)系統處理電(dian)廠含氨廢水有(you)較大(da)(da)的(de)(de)意義。

2.5 初始 p H 的影響

保持(chi)停(ting)留時間為 15 min（流(liu)量為 1.2 t/h），電流(liu)密度(du)為 250 mA/cm2，對相同氨氮質(zhi)量濃(nong)(nong)度(du)（502 mg/L）、不同 p H 的(de)模(mo)擬廢水進(jin)行連續電化學氧(yang)化處理，分別測量電化學氧(yang)化反應器進(jin)口和出口溶(rong)液的(de)氨氮濃(nong)(nong)度(du)，考察初始 pH 對氨氮去(qu)除效率的(de)影響，結果見(jian)表 2。

由表(biao) 2 可知(zhi)， 在初始(shi)(shi)(shi) pH 為 4.9~9.0 的(de)范(fan)圍(wei)內(nei)(nei)，初始(shi)(shi)(shi) pH 對連續型電化學氧化系統的(de)氨氮去除影響不(bu)明顯，表(biao)明該系統能(neng)夠適應(ying)中性(xing)范(fan)圍(wei)內(nei)(nei)不(bu)同初始(shi)(shi)(shi)pH 含氨廢水(shui)的(de)處(chu)理(li)。根(gen)據(ju)文獻報道，過堿環(huan)境下溶液中的(de)副(fu)反應(ying)增多(duo)，過酸(suan)環(huan)境下氯氣容易溢出，兩者都不(bu)利于溶液中的(de)氨氮電化學氧化成(cheng)氮氣 ，因此應(ying)當盡量保持(chi)待處(chu)理(li)溶液初始(shi)(shi)(shi) pH 在中性(xing)范(fan)圍(wei)內(nei)(nei)。

2.6 連續型電化學氧化系統處理電廠實際含氨廢水

在模(mo)擬廢水電(dian)化(hua)學氧化(hua)試(shi)驗所獲(huo)得的優(you)化(hua)工藝運(yun)行參數基(ji)礎上， 研究人員利用(yong)該系統(tong)連續處理了某電(dian)廠含氨廢水。

該電廠的(de)精(jing)處理再生廢水具有氨(an)(an)氮(dan)濃度(du) 高 、氯離子濃度(du)較低、電導(dao)率(lv)較低的(de)特點（表 1）。保持停留時間為(wei)(wei) 12 min（流量為(wei)(wei) 1.5 t/h）、電流密(mi)度(du)為(wei)(wei) 210mA/cm2（最(zui)大(da)可(ke)調電流密(mi)度(du)），對(dui)精(jing)處理再生廢水進行了連續電化學(xue)(xue)氧化試驗。電化學(xue)(xue)氧化反應(ying)前后反應(ying)器出口溶液(ye)的(de)氨(an)(an)氮(dan)濃度(du)見圖 6。

由(you)圖 6 可知，電(dian)化學反(fan)應(ying)開始后，反(fan)應(ying)器(qi)出口溶(rong)液氨氮質量濃(nong)度(du)迅速由(you) 137 mg/L 下降至(zhi) 51 mg/L，并在之后 25 min 內保持穩(wen)定。該結果說(shuo)明，連(lian)續型電(dian)化學氧化系統能夠處理(li)某電(dian)廠精處理(li)再生廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，氨氮去除(chu)效果穩(wen)定。但該廢(fei)(fei)水(shui)(shui)較(jiao)低的電(dian)導率（6 801 μS/cm）限制了(le)(le)電(dian)化學氧化反(fan)應(ying)器(qi)的最大可調電(dian)流密度(du)（210mA/cm2），較(jiao)低的氯離子質量濃(nong)度(du)（2 150 mg/L）也影(ying)響了(le)(le)系統的氨氮去除(chu)效率。經處理(li)后的廢(fei)(fei)水(shui)(shui)氨氮質量濃(nong)度(du)（51 mg/L）仍然超過了(le)(le)國家污水(shui)(shui)綜合(he)排(pai)放標準(zhun)（GB 8978—1996）中規(gui)定的一級(ji)排(pai)放標準(zhun)（15 mg/L）。

將該(gai)電廠的精處理再生廢(fei)水(shui)(shui)與(yu)脫硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)以體積比 3∶1 形成的混合(he)廢(fei)水(shui)(shui)， 不僅大幅提高了進(jin)水(shui)(shui)溶(rong)液中的氯離子(zi)(zi)質(zhi)量濃度(du)（5060 mg/L）和電導率（16430μS/cm）從而保證了氨氮的去除(chu)效率，也將鈣鎂離子(zi)(zi)控(kong)制在較低(di)質(zhi)量濃度(du)（37 mg/L），從而降低(di)了結垢風(feng)險。保持停留時間為(wei)(wei) 12 min（流量為(wei)(wei) 1.5 t/h）、電流密度(du)為(wei)(wei) 352.7 mA/cm2（最大可調電流密度(du)），對混合(he)廢(fei)水(shui)(shui)進(jin)行(xing)了連續電化學(xue)氧(yang)化反(fan)應試驗(yan)，結果見圖 7。

由(you)圖 7 可知， 電化學(xue)反(fan)應開始后反(fan)應器出口溶(rong)液(ye)氨(an)氮質量濃度(du)迅(xun)速由(you) 103.5 mg/L 下(xia)降至 0.3 mg/L。

并在之(zhi)后保持(chi)穩定。該結果(guo)說明，連(lian)續型電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)系(xi)統對某電(dian)廠精處理再生廢水-脫硫(liu)廢水組成的(de)(de)混合廢水有較好的(de)(de)處理效(xiao)果(guo)， 單(dan)次流過電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)反應器即(ji)能夠(gou)完全去除其中溶(rong)解的(de)(de)氨氮。此外，混合廢水中的(de)(de) COD（主要由脫硫(liu)廢水引入(ru)）也由 37 mg/L 下降至(zhi) 0， 證明該電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)系(xi)統的(de)(de)高級氧化(hua)(hua)過程對溶(rong)液中有機(ji)物也有一定的(de)(de)降解作用。

對本試驗中(zhong)(zhong)所采用(yong)的連續(xu)型電(dian)化(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)系統(tong)能(neng)耗進行評(ping)估：每去(qu)除(chu)實際廢水中(zhong)(zhong) 1 kg 的氨氮，系統(tong)平均電(dian)耗為(wei) 62.2 k W·h。其中(zhong)(zhong)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)反應器電(dian)耗為(wei) 45.3 kW·h，恒流輸送泵電(dian)耗為(wei) 16.9 kW·h。以0.4 元/（k W·h）的電(dian)價(jia)估算，該系統(tong)氨氮的去(qu)除(chu)成(cheng)本約為(wei) 24.9 元/kg。

該電廠目前采用藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)法(fa)（折點氯(lv)(lv)化法(fa)）處理含氨廢(fei)水(shui)，通過投(tou)加高濃度的(de)次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)鈉(na)藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)（外購）將氨氮(dan)氧化反(fan)應(ying)成(cheng)為氮(dan)氣，其運行成(cheng)本主要是(shi)次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)鈉(na)藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)費(fei)。每(mei)去(qu)除(chu)實際(ji)廢(fei)水(shui)中 1 kg 的(de)氨氮(dan)需要投(tou)加110 kg 6.4%的(de)次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)鈉(na)藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)（市(shi)場價格(ge)約 814 元/t），共需藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)費(fei) 89.5 元。電化學氧化法(fa)與藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)法(fa)綜合比較見表 3。

由表(biao)3 可知， 綜(zong)合比較連續型電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)處(chu)理與藥(yao)劑(ji)法(fa)處(chu)理含氨(an)廢水， 電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)法(fa)不僅(jin)能夠去除(chu)廢水中的(de)氨(an)氮還能同(tong)步(bu)去除(chu) COD， 無二次污染(ran)，無明顯安(an)全風險，具有顯著的(de)綜(zong)合優勢(shi)。雖然(ran)該電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)系(xi)統前期設備投資較高， 但(dan)其運行成本不到藥(yao)劑(ji)法(fa)的(de)1/3，整體經濟性仍(reng)然(ran)占優。

3 結論

（1）本試驗設計的連(lian)續型(xing)電化(hua)學氧化(hua)系統能夠以連(lian)續進出水的形式(shi)處理燃(ran)煤電廠(chang)的末端含氨(an)(an)廢(fei)(fei)水， 控制(zhi)廢(fei)(fei)水的氨(an)(an)氮質(zhi)量濃度達到國(guo)家污水綜合排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)（GB 8978—1996）中規定的一級排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)（15mg/L）。

（2）在理論研究中，增(zeng)大電流密度、延長停留(liu)時間、 增(zeng)加氯離子濃(nong)(nong)度有(you)利于電化學(xue)氧化系統氨(an)(an)氮去(qu)除效率的提升(sheng)， 初始氨(an)(an)氮濃(nong)(nong)度變化和 pH 在 5~9 范(fan)圍內變化幾乎不會影響氨(an)(an)氮去(qu)除效率。

（3）在(zai)實(shi)際工(gong)業(ye)應用中，受限(xian)于反(fan)應器的最大安全電流(liu)和進水(shui)溶(rong)液的電導(dao)率，電流(liu)密(mi)度(du)不能(neng)無限(xian)增(zeng)(zeng)大；過高的停留時(shi)間不利(li)于工(gong)業(ye)應用中含氨(an)廢水(shui)處理的整體(ti)效率；氯(lv)離子濃(nong)度(du)受到實(shi)際工(gong)業(ye)廢水(shui)水(shui)質的限(xian)制， 如采(cai)用額外加藥(yao)的方式(shi)提升廢水(shui)氯(lv)離子濃(nong)度(du)將增(zeng)(zeng)大水(shui)體(ti)負擔。

（4）根據燃煤電廠末端(duan)含氨(an)(an)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)不(bu)同(tong)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)特(te)點， 將不(bu)同(tong)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)混合后(hou)經連續(xu)(xu)型電化(hua)學氧化(hua)系(xi)統(tong)處理，取得較好的(de)處理效果。保持停留時間為 12 min（流量(liang)為 1.5 t/h）、電流密度(du)為 352.7 mA/cm2，對于氨(an)(an)氮質(zhi)量(liang)濃度(du)為 103.5 mg/L 的(de)實際燃煤電廠末端(duan)含氨(an)(an)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)，能夠保證系(xi)統(tong)出水(shui)(shui)(shui)(shui)氨(an)(an)氮質(zhi)量(liang)濃度(du)小于 1 mg/L。該系(xi)統(tong)連續(xu)(xu)運(yun)行 3 個月來氨(an)(an)氮去除效果穩(wen)定，運(yun)行過程中無需額外加藥且能耗較低，是一種(zhong)綠(lv)色環保的(de)含氨(an)(an)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理方(fang)法。該中試連續(xu)(xu)型試驗(yan)系(xi)統(tong)和試驗(yan)結果為更大規模的(de)工業化(hua)應用提供了理論基(ji)礎和實踐經驗(yan)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章