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活性炭固定床电解槽处理苯酚废水

摘要：对采用新型节能活性炭固定床电解槽处理苯酚废水的研究结果

表明，NaCl 投加量为 9～20g/L 时对酚的去除影响最大，最佳投加量

为 20g/L；槽电压升高会使酚去除率增加，但单位功率去除率明显减

小；出水酚浓度与电解时间呈负指数关系，随电解时间增加而降低；

酚降解速率与酚浓度呈一级反应关系;在酚去除率相同的条件下， 活性

炭固定床电解槽可比普通电解槽节省电耗 30％～40％。

关键词：苯酚废水 活性炭固定床 电解槽

新型节能活性炭固定床电解槽，即在电解槽内装填导电性能良好

的活性炭作阳极。因其比表面积巨大而具有很强的吸附能力，大量污

染物聚集在活性炭内表面而被阳极氧化性产物氧化为无害物质，且强

大的吸附能力大大提高了氧化性产物的利用效果， 可显著降低能耗。 故

1 试验

1.1 设备与材料

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活性炭固定床电解槽如图 1 所示。

电极均采用石墨板，尺寸为 12cm×5cm，极距为 5cm；槽内活性炭

填充高度为 12cm、质量为 120g；阴极与活性炭间用尼龙网隔开。

活性炭为 QJ20 型，粒度为 8～14 目，使用前需在清水中煮沸排除

气泡。

电解液由分析纯苯酚、NaCl 和自来水配制。

万用电表为 MF30 型。

电流表为 C46-A 型。

流量计为 LZB15 型转子流量计。

1.2 试验流程

试验流程如图 2 所示。蓄水箱中的溶液被泵提升后经流量计、热

交换器进入电解槽进行电解，电解后的溶液再流回蓄水槽进行循环连

续电解。

1.3 试验条件

① 苯酚浓度： 生物法处理含酚废水要求酚浓度£500mg/L,而酚回

收工艺要求 酚浓度³1000mg/L,对 500～1000mg/L 酚浓度的废水一般

采用电解法或其他氧化方法处理[1、2]，故试验将废水中苯酚浓度定

为 500mg/L(溴化滴定法测定)。

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② 温度：试验温度控制在(25±0.2)℃。

③ pH 值： 废水 pH 值控制在中性范围， 为保证试验结果的可比性，

须控制 pH=7.8。每次试验配制电解液 10L，流量 Q 保持 50L/h。

1.4 确定工作点

在苯酚初始浓度 C0=500mg/L、电解时间 t=18min、槽电压 V=10V、

[NaCl]=20g/L 的条件下进行试验，得到图 3 所示的苯酚去除率 E 与电

解槽运行周期数 N 的关系。

图 3 表明在运行周期数较小时苯酚去除率较高，随着运行周期数

的增加去除率逐渐降低，最终稳定。这是因为在运行初始除电解氧化

外还有活性炭吸附作用，随着运行周期数的增加，活性炭逐渐达到吸

附饱和，最终只有电解氧化在起作用，因而稳定值才反映了电解氧化

作用的效能，是其真正工作点。

2 结果与分析

2.1 NaCl 投加量对酚去除的影响

质量浓度为 500mg/L 的苯酚废水，在槽电压为 10V、电解时间为

18min 条件下的试验结果见图 4。

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