电催化氧化技术处理煤气化废水

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1、电催化氧化技术处理煤气化废水摘要：近年来，随着我国经济的增长和工业化进程的不断推进，废水的排放量 也在日益增加，其中，煤气化废水就占了相当的部分，这些废水中含有的不少有 机污染物因为未被完全处理掉而污染环境，甚至还会危害人类的健康，为了减少 污染，对于煤化工产业排放出来的大量有机污染废水，必须要将其进行深度的完 整的处理，彻底的解决掉煤气化废水中的有机污染物，如今，处理煤气化废水的 方法多种多样，但是都各有利弊，本文通过各种文献资料，对电催化氧化技术处 理煤气化废水的原理，特点，影响因素进行了简要的介绍和分析。关键词：煤气废水；电催化；氧化；处理；一、引言在我国的能源消费中占据主导地位的依旧是

2、煤，相应的，我国的煤化工产业也在 不断的发展，但是随之而来的煤气化废水污染问题也不容小觑。煤气化废水主要 是煤气在经过一系列诸如煤气冷却、洗涤、高温气化等过程产生的有机废水，其 中主要有硫化物、氨氮、等污染物成分。这种有机废水如果没有经过深度处理， 将会严重危害环境卫生，带来极大的环境危害。但是这种废水是很难处理的，我 国现有的煤气化废水的处理方法大都是采用传统的生物处理法结合成沉淀物，但 是，还有一些如石油烃类，多元酚类等无法溶于水的污染物依旧是无法处理的。 因此，必须加快研发出高效稳定的废水处理技术的脚步。二、常见的处理有机废水的方法目前已知的对煤气化废水的处理有关的技术都包括：高级氧化法

3、、吸附法、 生化法、沉淀法、萃取法等等，这些技术都有利有弊，高级氧化法会耗费大量的 能，吸附法无法对某些物质产生效应，生化法处理时间过长，也会间接导致不必 要的耗能，沉淀法和萃取法容易带来二次污染等等。1. 高级氧化法高级氧化法在煤气化废水处理中主要包括：臭氧氧化法、芬顿法、超声波法 等等。高级氧化技术相当于对能够产生烃基和自由基的技术的总的概括。超声波氧化法是近几年兴起的，主要是根据相关理论，利用频率很高的声波在溶 液中传播，使得空化核受压而导致破裂，从而使得废水中的有机物受到化学作用， 达到被降解的目的。根据研究表明，超声波法的机理可能是对臭氧氧化技术等其 他技术的综合，这种技术不但可以单

4、独拿出来使用，也可以配合其他技术，达到 一加一大于二的效果，但是由于超声波氧化法是近几年才被引入的，因此对它的 研究大都停留在表面，并且超声波反应的处理量比较小，不利于长时间的废水处 理过程，因此并未在废水处理界被足够的重视。光化学氧化法，其原理是利用半导体材料，在光的照射下产生空穴，这些空穴可 以氧化出烃基自由基，进而达到降解有机物的效果，这个方法虽然条件比较温和 并且操作过程容易控制，但是氧化效率过低，需要进行进一步的改进。2. 电化学氧化法电化学氧化法即在电场的作用下来控制电子的转移，在提供的反应器皿内发 生化学反应以求处理掉污染物的方法。这种处理方法是在上个世纪就被提出来的， 但是由于

5、对条件和成本的要求高，所以就被搁浅了。但是如今，对于电力的发展 早已达到新的高度，于是电化学氧化法就又出现在了人们的视野。与其他方法相 比，这个过程只发生在水中，避免了二次污染的可能，但是也有不足的地方，那 就是这个方法可能会导致缩短电极寿命等后果。电化学氧化法中，电解产生的阳气会在阴极的表面发生还原反应产生过氧化氢， 过氧化氢的产生会与废水中存在的大量有机物产生反应，将其降解，产生二氧化 碳和水等无污染的物质，对于阳极材料的选择是一重大关键，是需要进行多方面 思考研究的问题，但是由于国内的起步较晚，因此目前还缺乏对于电催化氧化过 程中涉及的方面进行深入研究，再加上这个技术对于条件，设备的要求

6、较高，也 会给企业带来进一步的问题，因此电催化氧化技术在实际应用中依旧并未被较多 的采用。电催化氧化技术是最有前景的技术，随着科技水平的不断进步，这个技 术一定会在废水处理的领域中大放光彩。3. 二者的比较电催化氧化法相比高级氧化法，对煤气化废水处理会更加的有优势，比如不 易产生二次污染，效果显著，处理时间短等等优点，不但节省了时间和金钱的投 入，还能收到显著的效果。电催化氧化法虽然是于上个世纪才被提出，并且中间 经过了一段时间的瓶颈期”，但是随着科技的进步，电催化氧化法的优点也在逐 渐的放大，它的缺点也会被意义改进，并且，在这个方法还不足够特别成熟的今 天，仍旧有不可忽视的效果，它的前景是非

7、常大的。因此，对于煤气化废水的处理中，电催化氧化法是满足利益最大化的首选。三、电催化氧化技术的影响因素1. 酸碱度在酸性环境和碱性环境中产生的主要反应是不同的，因此在不同ph值的条件 下也会对有机物降解产生不同的作用，依据现有资料可以得知，ph保持在7左右， 即中性环境下，对于污染物的去除可以达到最佳效果。2. 电压电压对电催化氧化处理废水的体系也是至关重要的，电压越高，对于污染物 的处理效果就越好，但是，在达到一定程度后，电压升高后带来的高去除率的增 长就不那么明显了，并且从处理过程的安全角度来考虑，电压是不能长时间处于 过高的环境下的。3. 曝气量曝气可以提高氧含量，曝气强度的增大，可以有

8、效的提高对废水中有害物质 的降解，但是在曝气强度大于6以后，效果却不如从前，根据相关资料，可以得 出，导致效果下降的原因是因为产生的气泡吸附在目标物上，导致反应面积的减 小，降低反应的效率。还有一种原因就是因为空气的大量引入，导致反应体积减 小。因此，对于曝气强度的控制，必须要保持在一定程度内。4. 反应时间反应时间越长，对于污染物的降解程度就会越大，但是时间达到一定程度后， 清理污染物的能力增长度就不够明显。处于多方面的角度，对反应时间也必须加 以控制，不能越多越好。5. 电流密度根据相关资料，电流密度越高，对于废水中的污染物去除率也越高，因为电 流密度增加会带来电极反应速率的增加，这样间接

9、导致了对那些有机物的去除率 的增加，但高电流密度也会加剧各种副反应，又会阻碍对有机物的去除率，因此， 电流密度也不是越高越好的结语在科技日益发展的今天，各个产业也在日益进步，随之而来的废水处理问题也带 来了不小的麻烦，因此一定要足够重视对废水的处理，保护环境。其中，煤气化 废水中的污染物对环境的不利影响是很大的，随着环保标准的不断提高，对煤气 化废水处理的深度也在逐渐加大，对于煤气化废水的处理，必须要从多方面开始 考虑，保持处理的高效性和稳定性。现如今，国内的煤气化废水处理系统依然存 在着成本高，投资大，环节多等问题，必须要尽快对其进行优化，创造出多技术 一体化的研究技术，对煤气化废水系统进行整体的优化，煤气化企业必须要每一 个处理废水的步骤环节都达成技术方面的突破，同时保证高效稳定的效果和降低 成本的投入。积极响应绿色、高效、稳定的号召，对技术方面存在的问题不遗 余力的加以改进，不忽视任何方面可能存在的隐患。参考文献：1. 李生敏，阎常群，张文启，等.臭氧预氧化对煤气废水生物处理出水功效的研 究J.煤化工，2005 (2)： 5355.2. 李少中.电催化氧化技术降解有机废水的研究进展.广东化工，2012，39( 2):119-120， 118