Fe3+-TiO2/AC三維電極處理氨氮模擬廢水研究

李 健朱菊芬閆 龍王玉飛范曉勇武建軍

(1.榆林學院化學與化工學院,陜西 榆林 719000; 2.中國礦業大學化工學院,江蘇 徐州 221116)

氨氮是水體主要污染物之一,主要來源于化工、冶金、石油加工等工業廢水排放和生活污水中含氮有機物分解以及農田排水等[1]。 氨氮廢水過量排放水體中易引起水體富營養化導致河流水華和海洋赤潮,造成水體發黑發臭,對生態環境影響很大[2,3]。 目前處理氨氮廢水的方法主要有物化法和生物法,如化學沉淀法、吹脫法、離子交換法、生物硝化反硝化法和電化學法等[4]。 化學沉淀法、吹脫法、離子交換法等脫氮效率高,但是運行成本高、易造成二次污染。 生物硝化反硝化法雖脫氮率高、二次污染小,但對溫度、氧含量和碳含量要求嚴格且基建成本高。 電化學法設備簡單,易操作,污染小,反應條件溫和[5,6]。

電化學法是一種新興的高效綠色處理技術,與傳統的二維電極系統相比,三維電極反應器在二維電解槽中填充了一種新的粒子,構成第三極,增大了反應的比表面積,提高電解效率,因而受到了廣泛關注[7-11]。 袁夢等[12]采用微波法制備粉末活性炭負載四氧化三鐵復合材料作為粒子電極,Ti/RuO2-IrO2電極為陽極,不銹鋼板為陰極構成三維電極系統處理氨氮模擬廢水,當電壓為20 V,復合材料投加量為0.3 g,電解60 min 后,最佳氨氮去除率為78.25%。 丁紅等[13]利用廢鐵屑構建廢鐵屑-Ti(RuO2)三維電極系統,處理實際高氮磷、低C/N 比污水。 發現30%體積的鐵屑可將COD、NH3-N 去除率分別提高19.9%、31.8%,反應時間為80 min,電解電壓為10 V 時NH3-N 去除率達96.8%。……