响应曲面法优化电化学耦合体系预处理焦化废水

作者：宋迪慧; 安路阳^*; 张立涛; 张亚峰; 徐歆未; 王宇楠; 卫皇曌

来源：化工学报, 2018, 69(09): 4001-4011.

• 电化学
• 焦化废水
• 预处理
• 曝气
• 活性炭
• Central-Composite响应曲面法

针对焦化废水有机负荷高、生物抑制性强等特点,采用电化学耦合体系进行预处理研究。以原厂污泥制备污泥活性炭(AC)粒子电极,并表征其表面含有羟基、醚基、羰基、羧基等多种含氧官能团,有利于催化反应。考察阴极曝气对预处理的影响及降解机理分析,结果表明曝气有利于开环反应。基于Central-Composite响应曲面法考察外加电压、初始pH、曝气量、AC填充比等因素对预处理的单独影响及交互作用,并以COD去除率为评价指标。结果表明:各因子的影响显著性顺序为AC填充比>初始pH>曝气量>外加电压,其中初始pH和曝气量的交互作用较显著。最佳运行条件为外加电压15 V,初始pH 5.8,曝气量12.4 ml·min-1,AC填充比50%,反应时间45 min,此时COD去除率达46.8%。废水COD由4700 mg·L-1降至2500 mg·L-1,色度去除率为50%,B/C由0.05增至0.37,可生化性明显提高,且能耗较低为0.971 kW·h·(kg COD)-1。研究表明,采用电化学技术能有效预处理焦化废水,并提高可生化性。

• 单位
  中国科学院大连化学物理研究所; 中钢集团鞍山热能研究院有限公司