吳忠信, 葉舒帆, 李寶強(qiáng), 蔣曉青, 曾余瑤, 王強(qiáng)強(qiáng)

(1 溫州市工業(yè)科學(xué)研究院，浙江 溫州 325028；2 浙江中藍(lán)環(huán)境科技有限公司，浙江 溫州 325000)

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非貴金屬催化電解在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用*

吳忠信1, 葉舒帆2, 李寶強(qiáng)1, 蔣曉青1, 曾余瑤1, 王強(qiáng)強(qiáng)2

(1 溫州市工業(yè)科學(xué)研究院，浙江 溫州 325028；2 浙江中藍(lán)環(huán)境科技有限公司，浙江 溫州 325000)

滲濾液；電解氧化；非貴金屬；催化還原

1 實 驗

1.1 試驗水樣

試驗用水取自浙江偉明環(huán)保東莊垃圾焚燒發(fā)電廠，滲濾液呈黑色、渾濁，有明顯惡臭。水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 廢水的水質(zhì)指標(biāo)

1.2 試驗裝置與試劑

HB17300SL-10A型直流穩(wěn)定電源，Hossoni公司；FA1004B型電子天平，上海越平；752N型紫外可見分光光度計，上海精科；HY-7012型COD恒溫加熱器，青島恒遠(yuǎn)；MP511型pH計，上海三信；MS300加熱型磁力攪拌器，BANTE公司。試驗裝置和儀表布置見圖1。

圖1 實驗裝置示意圖

鹽酸、氫氧化鈉、硝酸銅、硝酸鈷、硝酸鐵，均為國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)，純度為化學(xué)純；所有用水都為二次蒸餾水。

1.3 電極制備

基體處理：取長為8 cm，寬為6 cm，厚為2 mm的鈦板牌號TA1，打磨光滑，依次用稀氫氧化鈉和稀鹽酸浸泡；在10%鹽酸溶液中煮沸2 h，蝕刻成凹凸均勻的表面；清洗，晾干，備用。

陰極制備：取硝酸鈷4.69 g，硝酸鐵0.81 g，硝酸銅0.48 g物質(zhì)的量之比Co:Fe:Cu=8:1:1，溶入10 mL去離子水中配制陰極涂層前驅(qū)物溶液；用軟毛刷將前驅(qū)物均勻涂刷到Ti基上，105 ℃烘干后500 ℃焙燒10 min，反復(fù)操作4次后500 ℃焙燒60 min；清洗陰極，和陽極組成電解體系。

陽極制備：委托中國科學(xué)院沈陽金屬研究所制作DSA陽極(Ti/IrO2-RuO2),尺寸和陰極相同。

1.4 實驗方法

1.5 分析方法

COD：重鉻酸鉀法(GB11914-89);

pH：MP511型pH計測定;

氯離子：硝酸銀滴定法(GB11896-89);

色度：稀釋倍數(shù)法(GB11903-89)。

1.6 主要參數(shù)的計算方法

COD去除率=[C0(COD)-Ct(COD)]/C0(COD)×100%

2 結(jié)果與討論

此垃圾滲濾液本身含有較高濃度Cl-4883 mg/L，涉及到主要的電化學(xué)反應(yīng)如下：

陽極

2Cl-→ Cl2+2e

(1)

陰極

H++2e → H2

(2)

(3)

溶液中

Cl2+H2O → HClO+Cl-+H+

(4)

2HClO+2NH4+→ N2↑+2H2O+4H++2Cl-

(5)

HClO+有機(jī)物→CO2+2H2O+HCl

(6)

2.1 電流密度的影響

圖2 電流密度對-N和去除的影響

2.2 極板間距的影響

圖3 極板間距對-N和去除的影響

2.3 電解反應(yīng)時間的影響

圖4 電解時間對-N和去除的影響

2.4 攪拌速度的影響

圖5 攪拌速度對-N和去除的影響

3 結(jié) 論

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Application of Non-precious Metals Catalytic Electrolysis in Treatment of Landfill Leachate*

WUZhong-xin1,YEShu-fan2,LIBao-qiang1,JIANGXiao-qing1,ZENGYu-yao1,WANGQiang-qiang2

(1 Wenzhou Institute of Industry & Science, Zhejiang Wenzhou 325028; 2 Zhejiang Zhonglan Environmental Technology Co., Ltd., Zhejiang Wenzhou 325000, China)

leachate; catalytic electrolysis; non-precious metal; catalytic

溫州市科技計劃項目資助(S20140033; S20150008)。

吳忠信(1983-)，男，碩士，工程師，主要研究方向為污水處理技術(shù)。

曾余瑤(1973-)，男，博士，工程師，主要研究方向為化工工藝及水處理技術(shù)。

X522

A

1001-9677(2016)020-0049-04