三維電極法深度處理維生素生產廢水
摘要：采用三維電極法對維生素廢水進行深度處理,分別以鈦涂釕銥板、鐵板和不銹鋼板作為電極陽極,石墨板作為電極陰極,柱狀活性炭作為粒子電極,結果表明,當以鈦涂釕銥板作為陽極,以粒徑為1 mm的柱狀活性炭作為粒子電極時電解效果最好,COD和色度去除率最高。實驗選擇電解電壓、電極板間距、電解時間和初始pH值作為主要影響因素進行正交實驗,實驗研究證明,各因素的影響大小為電解電壓>電極板間距>電解時間>初始pH值,得到的最佳參數組合分別為:電解電壓為10 V,電極板間距為8 cm,電解時間為20 min,初始pH值為4,得到COD和色度最大去除率分別為59.5%和93.57%。
三維電極法是在20世紀60年代末由Backhurst等提出的，又名三元電極，是一種新型的電化學反應器，也叫粒子電極或者床電極。它是在原有二維電極法的基礎上發展起來的，其反應器主要由床體、主電極（電極陽極和電極陰極）、粒子電極（第三極）、布氣板、布水板和直流穩壓電源等構成。
三維電極在傳統的二維電解槽電極之間添加粒狀或碎屑狀的工作電極材料（比如活性炭、石英砂等），并在外加電場的作用下，使廢水中的有機污染物在陽極直接被降解或者是利用電極反應過程中產生的各種中間產物如.OH、H2O2、O3、Cl2和Cl O-等強氧化劑來降解。由于所裝填的材料表面帶電成為新的一極即第三極，故此法叫做三維電極法。隨著電化學的研究不斷深入，三維電極法的應用也越來越廣泛，目前，主要應用于含重金屬廢水、含陰離子廢水、生活污水和難降解有機廢水等。
維生素生產廢水組成十分復雜，且高濃度廢水間歇排放，溫度和酸堿性變化較大，污染物濃度高、含氮量高、色度高、硫酸鹽濃度高，屬于污染嚴重且較難處理的工業廢水。鄭州某生物制藥企業維生素生產廢水處理系統處理量2000m3/d，廢水水質如下。經“預處理-水解酸化-IC-SBR”系統處理后廢水中易降解物質已基本消耗完，剩余的污染物主要是難降解有機物。目前用于生物制藥行業廢水深度處理的物理化學方法主要有以下幾種：混凝-沉淀、吸附、氣浮、Fenton氧化法、電解法和Fe-C處理法等。
本實驗以該企業污水處理系統最終出水為處理對象，用三維電極法進行實驗研究，通過實驗考察電極陽極材料、不同粒子電極對維生素生產廢水深度處理的影響，以便選取合適的陽極材料和粒子電極#然后分析三維電極法的影響因素，通過正交實驗尋找到三維電極法深度處理維生素生產廢水的最佳操作條件，并對各個影響因素進行單因素分析。
1實驗材料與方法
1.1廢水水質
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