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低浓度氨氮污水处理之全自动自清洗过滤器电化学氧化法

来源: 北京莱金源水处理*有限公司

低浓度氨氮污水处理之全自动自清洗过滤器电化学氧化法
1、概述
   氨氮是水体中的营养素,可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对水中生物及人类都有较大危害性。目前,国内外氨氮废水的处理方法主要有气浮法、折点加氯法、电化学氧化法、离子交换法、物理吸附法和生物脱氨法等。其中,电化学氧化法由于具有占地面积少、操作简单、绿色清洁等优点而引起广泛关注。
2、实验部分
2.1、原理介绍。电化学氧化过程按照作用机理的不同,可分为直接电化学氧化和间接电化学氧化。*终产物主要为氮气,
2.1.1、直接电化学氧化法
2.1.1.1、氨氮直接在阳*表面失去电子被氧化去除。此过程中,氨氮先吸附在阳*表面,后直接与阳*之间发生三电子转移反应。 氨氮发生直接电化学氧化必须满足两个必要条件:*是需要碱性介质条件,以保证部分氨氮以游离态NH3存在;二是合适的阳*电位。
2.1.1.2、氨氮被吸附态羟基自由基氧化去除。当使用电催化性能较强的金属氧化物阳*时,
2.1.2、氨氮间接电化学氧化。该过程是通过阳*反应先生成强氧化剂,然后强氧化剂与氨氮反应,使氨氮降解脱除。氨氮的间接电化学氧化,根据氯离子(Cl-)的存在状况可分成有氯离子存在和无氯离子存在两种形式。
2.1.2.1、废水中存在氯离子时,氨氮的电化学氧化反应接近于“折点加氯除氮”的反应过程。水中的氯离子先发生阳*反应生成活性氯(Cl2、HOCl、ClO-等),然后氧化性很强的活性氯再与氨氮反应,将氯气或者*氯酸钠通入污水中将其中的氨氮氧化成氮气的方法叫做折点氯化法。法氯气在水中不仅会溶解还会发生反应,当氯气通入污水中达到*定剂量时水中游离氯的含量有**值,此时能够将氨氮完全降解。当氯气加入量超过该点时,水中游离氯含量增大而对去除效果没有改变,这个能达到*去除效果而又不造成氯气浪费的*剂量点就是折点。  此时,大量水被电解,仅有*少部分氯气生成,用以氧化氨氮。也就是说,电解水的量大于氨氮的处理量,造成了氨氮被“浓缩”,含量不降反增。当氯离子浓度达到*定值以后,此时有足够的氯气溶解于水氧化氨氮。从这点来说,氯离子浓度越高,处理效果越好。但氯离子浓度过高,则会导致电流效率低下、能源浪费的问题,甚至会有氯气逸出,造成安全隐患。因此,应当合理控制氯离子浓度,原则是在保障氨氮去除效果的同时,尽量降低氯离子浓度。
3.2、正交试验结果及分析。正交试验的结果采用方差分析法,分析结果见表6。从正交实验的*差分析中我们可以确定各因子对氨氮去除效果的主*顺序为:时间、氯离子浓度、pH、电流密度、*板类型。*优水平组合为pH=7,电解时间为90min,氯离子浓度为2000mg/L,电流密度为20mA/cm2,电*板组合为铱钽钛板-316不锈钢。同时根据分析结果可以得出,电解时间越长、氯离子浓度越高、电流密度越大,处理的效果越好。
4、结论
根据正交实验的结果,可以确定在*定的工艺条件下,能够将、出水氨氮含量减少至0.2mg/L及其以下。阳*材料需要选用贵重金属涂层钛电*,阴*可以选用防腐蚀性能较好的316不锈钢板。
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