普茵沃潤(rùn)電催化氧化原理
普茵沃潤(rùn)電催化氧化主要適用于小水量高濃污水處理,可高效提高廢水的可生化性,降低cod、脫除色度等等,效果運(yùn)行穩(wěn)定,無(wú)產(chǎn)泥無(wú)二次污染。
一、普茵沃潤(rùn)電催化氧化原理:
陽(yáng)極表面反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行:
1.溶液中的H2O在陽(yáng)極形成吸附的羥基自由基
MOx+H2O→MOx(·OH)+H++e-
2.被吸附的羥基自由基中的氧轉(zhuǎn)移給金屬氧化物晶格,形成高價(jià)態(tài)氧化物
MOx(·OH)→MOx+1+H++e-
當(dāng)污水中有可氧化的有機(jī)物R存在時(shí),反應(yīng)如下:
R+MOx(·OH)→CO2+MOx+H++e-
R+MOx+1→MOx+RO
可以看出,此過(guò)程中存在兩種活性氧,即吸附的羥基自由基氧和金屬氧化物晶格中的高價(jià)態(tài)氧化物中的氧。此過(guò)程中金屬氧化物涂層不參與反應(yīng),無(wú)損耗。
當(dāng)污水中無(wú)可氧化的有機(jī)物時(shí),反應(yīng)如下:
2MOx(·OH)→O2↑+2MOx+2H++2e-
2MOx+1→2MOx+O2↑
此過(guò)程亦被稱為析氧反應(yīng),此反應(yīng)對(duì)有機(jī)物的去除無(wú)任何幫助,應(yīng)盡量避免,因此需控制好反應(yīng)條件,如電催化氧化的溫度、污水的pH、電流密度,選擇較高電位的陽(yáng)極材料。
二、普茵沃潤(rùn)電催化氧化進(jìn)水要求:
進(jìn)水pH值:7-9,Ti/IrO2/RuO2可放寬至2-10
進(jìn)水油含量:<50ppm
進(jìn)水懸浮物:<200ppm
其他離子要求:Cl-<1000ppm(不銹鋼極板),最好無(wú)S2-
當(dāng)進(jìn)水電導(dǎo)率極低時(shí),電催化氧化反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行,電導(dǎo)率越高,系統(tǒng)能耗越低。
三、電催化氧化系統(tǒng)的運(yùn)行:
①電流密度:5-20mA/cm2,折算到工程上運(yùn)行電流為320-1280A(11塊極板,形成10組電解組,極板面積80*80cm,總過(guò)流面積64000cm2),電流過(guò)大會(huì)使初始反應(yīng)過(guò)于劇烈,水中氣泡增多,電流效率降低,能耗增加,還會(huì)產(chǎn)生泡沫。
②運(yùn)行電壓:設(shè)定恒定電流運(yùn)行,水質(zhì)不同,電壓不同。
I=U/R
P=UI
③恒定電流運(yùn)行,污水電導(dǎo)率越高,電阻R越低,相應(yīng)的運(yùn)行電壓就越低,能耗就越低。對(duì)于電導(dǎo)率較低的污水,可以適當(dāng)添加Na2SO4、NaCl,首選Na2SO4,NaCl電解會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)氣體Cl2。