电化学氧化耦合臭氧氧化在高COD难降解废水中的协同效应研究
一、引言
随着化工、制药等行业的发展,含有复杂有机物的高COD废水日益增多。单一电化学氧化或臭氧氧化难以实现彻底矿化。近年来,电化学氧化耦合臭氧氧化(EO-O₃)因其自由基链式反应增强机制,成为深度处理高浓度有机废水的重要技术路径。
二、技术原理与协同机制
该联合工艺通过以下机制实现污染物高效去除:
电化学阶段:阳极产生·OH、SO₄^−·等活性自由基;
臭氧协同作用:O₃在水中分解为·OH,并促进电子转移;
协同效应:两者结合提升自由基产率与反应速率,加速有机物开环、断键与矿化。
三、系统组成与运行方式
典型EO-O₃系统包括:
电解槽(钛基镀硼掺杂金刚石BDD电极为主);
臭氧发生器与气体分布装置;
pH调节与循环泵系统;
气体吸收塔用于未反应O₃的回收。
四、关键影响因素
电流密度:影响氧化效率与能耗,通常控制在10–40 mA/cm²;
臭氧投加量:一般控制在20–80 mg/L之间;
pH值:酸性至中性更利于自由基生成;
电解质种类:Na₂SO₄、NaCl等可影响导电性与副产物生成。
五、应用实例分析
某医药中间体生产企业采用EO-O₃系统处理含苯系物废水(初始COD约3000 mg/L),经处理后COD去除率达92%,TOC去除率为86%,出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,系统连续运行稳定性良好。