三維電極技術催化氧化含氯羥丙基胍膠模擬廢水

梁 宏，趙李穎，李伶俐，陳英燕，彭 紅

（西南石油大學化學化工學院，四川成都610500）

隨著石油需求量的日益增長，油氣田的開采強度不斷增大，導致生產作業過程中產生了更多的鉆井廢水。鉆井廢水成分復雜，普遍具有總溶解性固體（TDS）高、COD 高、含鹽量高等特點〔1〕，直接排放對環境的危害巨大。胍膠因其良好的增稠作用使其作為稠化劑在鉆井液中被廣泛使用〔2〕。但常規處理技術降解胍膠的難度較大，三維電極技術因其具有高效易控、氧化能力強等特點，應用于難降解廢水催化氧化處理的研究較多〔3-4〕。鉆井廢水的TDS較高，使其具備良好的導電特性，電流效率較高，電解能耗較低，有利于電化學技術的應用。與二維電極技術相比，三維電極系統增大了有效的電解反應面積，縮短了反應物的遷移距離，顆粒材料良好的吸附能力進一步加大了傳質速率，顯著提高了處理效果。通常情況下，鉆井廢水的Cl-質量濃度較高（4 000～8 000 mg/L〔5〕），Cl-在電解過程中會生成強氧化性的活性氯（Cl2、HClO、ClO-）參與有機物氧化降解反應〔6〕，通過取代、加成等方式生成氯化有機物中間產物。本研究以羥丙基胍膠（HPG）為目標污染物，采用活性炭三維電極系統處理含氯HPG模擬廢水，優化三維電極技術處理鉆井廢水的電解條件，初步探索HPG的降解過程。

1 HPG的結構與性質

HPG為具有六元環穩定結構的水溶性高分子聚合物，以β-1，6苷鍵連接的D-甘露糖單元為主鏈，α-1，4苷鍵上連接的D-半乳糖為支鏈，其中半乳糖與甘露糖之比約為1∶2〔7〕。HPG含有大量羥基團，常溫下在水溶液中易相互纏繞，呈現出致密的空間網狀結構。……