焦化廢水的種類較多，目前國(guó)內(nèi)處理焦化廢水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對(duì)廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對(duì)喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等等一些難降解有機(jī)物處理效果較差，使得焦化行業(yè)外排水CODcr難以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

電催化氧化法處理難生化降解有機(jī)廢水的研究是近年人們普遍重視的課題，尤其在國(guó)外，對(duì)該技術(shù)已有較多的研究。

工藝原理

在三維電極電解體系中，通過(guò)電解產(chǎn)生的O2和溶解O2在陰極上可能發(fā)生如下的還原反應(yīng)，產(chǎn)生活性中間體H2O2 。

酸性體系：

O2+2H++2e→H2O2

堿性體系：

O2+H2O +2e→HO2- +OH-

HO2- + H2O→ H2O2+OH-

電生成Fenton試劑是Fe2+和H2O2的結(jié)合產(chǎn)物，H2O2在Fe2+催化下產(chǎn)生?OH，?OH有極強(qiáng)的氧化能力，可使有機(jī)物氧化為CO2和H2O，CODcr去除率高，而且自身還原為水，不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。

在傳統(tǒng)的電生成Fenton試劑體系中，通常以鐵作為陽(yáng)極，在電解過(guò)程中產(chǎn)生大量的Fe2+、Fe3+，也可用石墨代替鐵作為陽(yáng)極，采用外加Fe2+的方法，通過(guò)調(diào)控外加Fe2+的量使Fe2+的催化功能最優(yōu)化。

當(dāng)溶液中不存在 Fe2+時(shí)，氧化有機(jī)物分子主要靠H2O2來(lái)完成，而當(dāng)溶液中存在Fe2+時(shí)會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)

Fe2+ + H2O2=Fe3+ + OH- +?OH

Fe3+ + H2O2=Fe2+ + HO2?+ H+

Fe3+ +e =Fe2+

?OH 的氧化能力極強(qiáng)，主要由它來(lái)氧化有機(jī)物分子，反應(yīng)消耗的Fe2+可循環(huán)使用，但Fe2+濃度過(guò)大會(huì)使有機(jī)物去除率下降。

工藝影響因素

1電壓

隨著槽電壓的增大和Fe2+的增加，在主電極與通過(guò)靜電感應(yīng)產(chǎn)生的粒子群電極表面產(chǎn)生的H2O2的量也隨之增加，在有Fe2+存在條件下，更有利于生成Fenton試劑，COD的去除率也隨之增加。

2時(shí)間

在反應(yīng)初始的一段時(shí)間內(nèi)，體系內(nèi)污染物的濃度較高，濃差極化影響不顯著，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，污染物濃度逐漸降低，濃差極化現(xiàn)象越來(lái)越顯著，單位時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散到電極表面的污染物減少，另外隨著反應(yīng)進(jìn)行，液體催化劑中Fe2+的含量也在逐漸漸少，相應(yīng)也會(huì)影響其與H2O2生成Fenton試劑反應(yīng)的進(jìn)行，所以曲線變得越來(lái)越平緩。

3pH

在三維電極電解體系中，在酸性和堿性條件下，都能產(chǎn)生活性中間體H2O2，但是在堿性條件下，F(xiàn)e2+很快便生成絮體，影響了其進(jìn)一步與H2O2生成Fenton試劑的反應(yīng)，導(dǎo)致在在實(shí)驗(yàn)ph范圍內(nèi)，隨著pH的增大，CODcr去除率呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。

復(fù)合催化電解法有機(jī)的結(jié)合了吸附、表面催化、氧化還原等多種過(guò)程，有效的降低了焦化廢水的CODcr，并且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、高效、占地面積小、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)與生物方法(如A-A-O法)聯(lián)用，可起到穩(wěn)定和提高外排水質(zhì)，并可最終達(dá)到中水回用目的。