鎂陽極-活性炭-不銹鋼電極體系電解豬場廢水研究

雷澤宇，許裕良，韓志英

（浙江大學生物系統工程與食品科學學院，杭州 310058）

養殖廢水污染問題是制約畜禽養殖業可持續發展的瓶頸，而磷酸銨鎂沉淀是一種農業生產中有效的緩釋肥。將養殖廢水作為電解液，將鎂合金作為犧牲陽極，電解釋放的鎂離子能和廢水中的銨根離子和磷酸根離子反應產生磷酸銨鎂沉淀，該電化學反應迅速高效，在處理廢水的同時，實現氮磷植物養分的回收。

活性炭具有多孔結構，性質穩定，能較好地吸附沼液中的COD和氨氮等。活性炭三維電化學反應器具有反應效率高、成本低等優點，可以強化廢水電解法中無機物和有機物的去除。然而，電化學反應產生的沉淀收集需要改進方式，且鮮有文獻探討電極體系的長效性。本研究利用活性炭電極強化處理氮磷廢水，通過試驗考察活性炭添加量對鎂犧牲陽極三維電極體系去除磷及鎂殘留的影響，確定優化的電極體系，同時探索三維電極體系強化處理實際豬場廢水的效果。

1 試驗材料與方法

1.1 電解試驗裝置、材料與電解液

電解試驗裝置包括三維電極電化學反應器（有機玻璃反應器）、直流電源（JS3010D，無錫安奈斯電子科技有限公司，中國）、pH計（PHS-2F，上海雷磁儀器有限公司，中國）、電動攪拌器（JJ-IA，金壇區白塔新寶儀器廠，中國）。主要材料有WE43鎂合金陽極板和SS304不銹鋼板陰極板（WE43和SS304，蘇州川茂金屬材料有限公司，中國）、活性炭（椰殼木質柱狀，粒徑6 mm，河南美源環保新材料有限公司，中國）。電解液分為合成廢水和豬場廢水。……