染料及中間體種類繁多,，工藝復(fù)雜，由于副反應(yīng)多,，導(dǎo)致收率低，污染物排放量大,。許多產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過對目標(biāo)產(chǎn)物鹽析,、過濾,、洗滌等工序，相應(yīng)產(chǎn)生大量的母液和洗滌廢水,，這些廢水有的含酸,，有的含鹽，有的含堿,，或兼而有之,，該廢水處理一直是化工生產(chǎn)中的難題。

　　三維電極電催化氧化法是一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng),，三維電極/三元電極的概念是在60年代末期提出的,。三維電極又叫粒子群電極或床電極，是在傳統(tǒng)二維電解槽電極間裝填金屬導(dǎo)體,、鐵氧體,、鍍上金屬的玻璃球或塑料球、石墨以及活性炭等作為新的第三極,，在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),。氧化機理是電解過程中系統(tǒng)內(nèi)可以產(chǎn)生大量的活性物質(zhì)(羥基自由基)，具有強氧化性,，使得有機物污染物去除效果好,，設(shè)置有酸洗系統(tǒng)，避免了電極結(jié)垢,、系統(tǒng)運行穩(wěn)定,、出水水質(zhì)穩(wěn)定，可以在不同電流密度下進(jìn)行操作,。

　　本文主要是利用三維電極裝置針對本廠車間綜合廢水進(jìn)行處理,，了解每個參數(shù)對三維電極電解法處理效果的影響。

　　2,、實驗部分

　　2.1 實驗裝置

　　實驗裝置如圖1所示,，是自主制作的三相三維電極電化學(xué)反應(yīng)器。該裝置長15cm,、寬10cm,、高22cm，外殼采用有機塑料板焊接而成,，內(nèi)部裝有正負(fù)電極,，其中正電極3塊，負(fù)電極兩塊(極板板長15cm,、寬10cm),。填充粒子電極，外部鏈接高壓鼓風(fēng)機、直流穩(wěn)壓電源等,?！　?.2 實驗方法

　　水樣預(yù)處理：2000mL水樣，調(diào)節(jié)pH值為6.5左右,，PAM(聚丙烯酰胺)加入量為4mL,，PAC(聚合氯化鋁)加入量分別為6mL，磁力攪拌器攪拌20min絮凝,，靜置2h后取上清液為處理對象,。

　　實驗所處理的廢水先經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)pH=4-5。在自制的三維電極反應(yīng)器中,，粒子電極填充率40%,、主極板板間距3.5cm，加入廢水量為1000ml,，開啟風(fēng)機攪拌預(yù)吸附30min,，關(guān)閉風(fēng)機，然后排凈反應(yīng)器中的廢水,，重新加入1000mL廢水,，開啟穩(wěn)壓電源和風(fēng)機，調(diào)節(jié)外加電壓設(shè)置為10V,，開始進(jìn)行廢水處理,，取樣頻率為30min/次，共處理4h,，取樣離心分離后檢測COD,、電導(dǎo)率、pH等指標(biāo),。

　　3,、結(jié)果及與分析

　　實驗廢水為水處理車間綜合廢水，其COD值≈mg/L,，pH﹤3.0,，含鹽量(以氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)計)12%左右，BOD5/COD=0.08-0.15,，可生化性極差,。實驗中以不銹鋼為陽極，按操作步驟進(jìn)行如下實驗,。

　　3.1 電解廢水pH的影響

　　有研究表明,，三維電極電解法偏酸性時效果佳，本實驗即考察了不同酸性條件下處理效果的差異,。實驗在室溫下進(jìn)行,，進(jìn)水COD=mg/L,，電解停留時間為120min，外加電壓15V,，對綜合廢水的pH的酸堿性范圍進(jìn)行調(diào)節(jié),。測定不同條件下COD和色度的去除率。實驗結(jié)果如下表,。

　　由表1可以看出，隨著pH值得變化,，COD和色度去除率的變化趨勢相似,，呈現(xiàn)先增后減的趨勢，且色度去除率高于COD去除率,。當(dāng)體系pH=4時,，COD去除率達(dá)到峰值為92%，同時色度去除率為大值98%,。這是因為在不同的pH條件下,，廢水中有機物有不同的存在形式，也會有不同的電化學(xué)行為,。但由于酸度過高,，消耗酸量過多胃.對設(shè)備的腐蝕亦大。從實驗結(jié)果可知選擇進(jìn)水pH值為3-4時,，效果佳,。

　　3.2 電解停留時間的確定

　　在確定了其它工藝條件參數(shù)的情況下，即實驗進(jìn)水COD濃度mg/L,，pH值為4,，外加電壓15V，對電解停留時間進(jìn)行實驗,。實驗結(jié)果如下表,。

　　由表2可知，隨著時間的增加,，COD去除率及色度去除率不斷增大,。在不同電解時間內(nèi)，去除率增大的幅度不同,。在電解過程的前60min內(nèi),，COD去除率迅速增加，而后逐漸趨于平緩,，這是因為在初始階段體系的有機物濃度高,，擴散迅速，濃差極化影響不顯著,。而后60min內(nèi)大部分的有機物被去除,，有機物濃度越低,，濃差極化影響越顯著，單位時間內(nèi)擴散到電極表面的物質(zhì)減少,。電解大約120min后,，COD、色度變化幅度不大,，確定適宜電解停留時間為110-120min,。

　　3.3 電解電壓實驗

　　電解電壓大小取決于電解法對綜合廢水處理的有效性和經(jīng)濟性因素，電壓大小對電解影響很大,。電壓太低,，極板間電壓達(dá)不到水中有機物放電電壓，對廢水起不到處理作用;電壓太高,，雖然超過有機物放電電壓,，但浪費能耗，廢水處理成本上升,。

　　在確定其它工藝參數(shù)情況下,，實驗用水濃度為mg/L，pH值為3.6,，改變外加電壓分別為5,、10、15,、20V,，在140min內(nèi)進(jìn)行實驗。

　　當(dāng)反應(yīng)電壓在某一范圍內(nèi)時,，槽電壓與COD去除率呈線性關(guān)系,，即隨著電壓的增大，去除率增大;但電壓增大到某一極值后,，COD去除率趨于穩(wěn)定,。當(dāng)電壓為20V時，反應(yīng)時間一COD去除率曲線幾乎與15V重合,，增大電壓除導(dǎo)致能耗增大外,，會促進(jìn)陽極析氧及陰極析氫副反應(yīng)，且陽極腐蝕嚴(yán)重,，而去除效果沒有明顯變化,。優(yōu)化電壓選擇15V。