电解法在稀土废水处理中的研究应用 2页

第45卷第12期化工技术与开发Vol.45No.122016年12月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryDec.2016电解法在稀土废水处理中的研究应用12张亮玖，杨桂林（1.中铝广西国盛稀土开发有限公司，广西崇左532200；2.北京有色金属研究总院，北京100088）摘　要：本文阐述了电解法处理稀土废水中COD的反应原理，研究了pH值、氯离子浓度、电解反应时间对电解-1法处理稀土废水中COD的影响。研究结果表明，当pH=6~9，电解时间在2~5min，氯离子浓度在24g·L以上时，电解反应去除稀土废水中COD的效果较佳。关键词：电解；稀土废水；处理；COD中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671-9905(2016)12-0043-02化学需氧量（COD）是稀土工业废水处理的一素。个重要指标。通常业内处理COD的方法包括物理2.1pH值对电解法去除稀土废水中COD的影响法、化学法和物理化学混用法。物理法是通过沉降-1试验条件：稀土废水中氯离子浓度为24g·L，隔油、气浮法等将有机物与废水分离，达到降COD电解反应时间2min，pH分别为3、6、7、8、9。表1列的目的，虽成本低但效果较差。化学法是通过氧化出了在不同pH条件下，各自进行3次平行实验的还原反应或中和沉降来降低COD，其运行成本较电解反应去除COD的实验结果。高。混用法是结合两者的特点，将两种方法混合使表1　不同pH条件下COD的去除效果用以期达到更好的降COD效果，其运行成本高，流废水COD值1COD值2COD值3COD去除率程复杂。-1-1-1pH值/mg·L/mg·L/mg·L/%电解法作为一种新型废水处理法，已经在印染315316215734.44等行业做了大量研究工作[1-2]，其原理是通过电化学61039910657.227969310359.44作用来净化废水，核心部件是一个电解反应器，通过8969810858.06直流电解产生的系列电化学反应，达到降低COD的9101969060.14目的。本文通过试验，对电解法去除稀土分离废水-1注：废水中COD值为240mg·L，以下同COD的条件进行了研究。从表1中数据可以看出，pH=6~9时，COD1　反应原理去除率为57%~60%；pH=3时，COD去除率仅为34.44%。这是因为在酸性条件下，次氯酸盐与废水稀土废水含盐量较高，具有较好的导电性。在中的盐酸发生氧化还原反应，降低了次氯酸盐的使稀土废水中加一定的直流电场，稀土废水会发生电用效率，因此采用电解法处理稀土废水去除COD-解反应，在阴极放出氢气，从而增加溶液中的OH，时，一般应预先调节使pH=6~9。-阳极生成的氯气在它逸出之前可与OH作用生成2.2　电解反应时间对电解法去除稀土废水中COD次氯酸盐，次氯酸盐将废水中的有机物质氧化，从而[3]的影响达到降低COD的目的。-1试验条件：稀土废水中氯离子浓度为24g·L，2　试验研究与分析pH=8，电解反应时间分别为1min、2min、5min、在自制的电解槽中加入5L的稀土废水，电解10min。表2和图1列出了在不同电解反应时间下，电极间通上电，电压12V，电流10A，通过不同的试各自进行3次平行实验的电解反应去除COD的实验条件研究电解法去除稀土废水中COD的影响因验结果。收稿日期：2016-10-10\n44化工技术与开发第45卷表2　不同电解时间的COD去除效果时，COD无明显降低。从图2可看出，氯离子浓度对电解反应时间COD值1COD值2COD值3COD去除效果的影响呈S型变化。结合表3和图2-1-1-1/min/mg·L/mg·L/mg·L-1可知，电解时氯离子浓度应大于24g·L。1.0162155152表3　不同氯离子浓度的COD去除效果2.097104102氯离子浓度COD值1COD值2COD值35.0726665-1-1-1-1/g·L/mg·L/mg·L/mg·L10.0646854623822623580121851971837018125138131/%602498105107率50301029498除40去DO3060C205010/%400率024681012除30电解反应时间/min去DO20图1　不同电解时间的COD去除效果图C10从表2数据中可以看出，电解反应时间影响着0COD的去除效果，电解时间在2min时，COD降到了0510152025303540-1-1氯离子浓度/g·L100mg·L左右，2~5min时COD变化开始趋缓，超图2　不同氯离子浓度的COD去除效果图-1过5min后COD维持在50~70mg·L之间。图1列出了电解反应时间与COD去除率的关系，可以看3　结论出，随着电解反应时间的加长，COD的去除率不断1）用电解法处理稀土废水可有效降低废水的增大，残留COD不断减少，当电解时间超过5min后，COD。COD去除率趋于稳定，在75%左右。通过上述分析2）影响电解法处理稀土废水中COD的主要因得出电解反应时间在5min左右为宜。素是pH值、电解时间和氯离子浓度，优化条件为：2.3　氯离子浓度对电解法去除稀土废水中COD的影响电解pH=6~9，时间控制在5min左右，氯离子浓度应-1试验条件：pH=8，电解反应时间2min，稀土废大于24g·L。-1水中氯离子浓度分别为为6、12、18、24、30g·L。参考文献：表3和图2列出了在不同氯离子浓度下，各自进行[1]杜国勇.次氯酸钠氧化去除气田水中COD研究[J].石油与天然气化工，2003，32(3)：185-186.3次平行实验的试验结果。[2]彭贤玉，郭保生，刘芳，等.内电解法处理印染废水的从表3的数据可看出，当氯离子浓度在研究[J].硅谷，2008(20)：5.-10~6g·L之间基本没有去除效果，COD无明显变化；[3]于秀娟，王宝贞，孙红，黄安君.铁屑内电解法处理印-1在6~24g·L之间，去除效果随氯离子浓度增大而染废水的研究与应用[J].环境科学与管理，1996(1)：9-10.-1-1增加，COD逐渐降到100mg·L左右；大于24g·LApplicationofElectrolysisinRareEarthWastewaterTreatment12ZHANGLiangjiu,YANGGuilin(1.ChinalcoGuangxiGuoshengRareEarthDevelopmentCo.Ltd.,Chongzuo532200,China;2.GeneralResearchInstituteforNonferrousMetals,Beijing100088,China)Abstract:ThereactionprincipleofelectrolysisforremovingCODinrareearthwastewaterwasdescribed.TheeffectsofpHvalue,chlorideionconcentrationandelectrolysisreactingtimeontheCODremovalrateofrareearthwastewaterwerestudied.TheresultsshowedthatwhenthepHvaluewas6~9,thereactingtimewas2~5min,andthechlorideionconcentrationwasabove24g/L,theremovalefficiencyofCODinrareearthwastewaterwasbetter.Keywords:electrolysis;rareearthwastewater;treatment;COD