1、 1 中文 5157 字 出处： Industrial & engineering chemistry research, 2006, 45(20): 6854-6859. 电解处理啤酒废水 作者： Krishnan Vijayaraghavan,* Desa Ahmad, and Renny Lesa 马来西亚 雪兰 俄 州 ， 博特拉大学生物与农业工程 学院 一种 用 原位次氯酸 来 处理啤酒厂废水的新方法 被开发 。 由两组石墨阳极和阴极不锈钢表 组成的 不可分割的电解池生成次氯酸 。 生成的次氯酸 作为 氧化剂 分解 啤酒废水中的有机 物。 进水 化学需氧 量 2470 mg /L(C
2、OD)初始浓度 PH为 4.5，电解密度为 74.5 mA/cm2，3%的氯化钠含 量 ,电解 50 分钟 产生 以下 数据 :PH 值 6.7； 化学需氧量： 64 毫克 /升 ；生化需氧量 ： 30 毫克 /升 ；总有机碳（ TOC）： 40 毫克 /升 ；总残留氯 ： 162 毫克 /升 ；浊度， 20 NTU（浊度单位） ；氨态氮（ NH3-N），下面 可检测 的 极限温度， 40 。 能量需求被确定的为56 和 39W / L， 用氯化钠处理 24 升的啤酒废水的浓度是 2 和 3 ，电解密度为 74.5 mA/cm2。 所观察到的能量差异是由于改进的电导率 在 高氯化 钠含量。 处
3、理 1m3 啤酒废水所产生的成本由 将 RM8， 电解反应器在 74.5 mA/cm2 时，钠的电流密度下操作的 氯化物含量为 3确 定 。 1、介绍 由于 啤酒厂废水的传统 处理 方法是基于生物方法 ,这自然会导致水力停留时间长 ， 因冲击 负荷 和维护不当 可能导致 失败。此外 ，目前啤酒厂 黄酮类化合物的生物降解 要求具体的细菌菌株，以实现更高的去除效率。 电化学方法 非常适合处理和降解有机污染物 。因为它 有 可能 实现部分或完全分解的有机 物 。电化学方法 处理受青睐， 因为他们既不受废水 强度变化和水力停留时间 的制约也没有有毒物质的生成。 ,因为次氯酸 钠水溶液比氯气使用更安全
4、所以 原位 代 次氯酸在废水处理有利 的。 由于 氯或含氯的化学物质 ， 储存和运输 的 安全性的要求很大 ，所以使用成本高的设备以应对任何事故。 电化学 废 水 处理 方法应运而生 ， 它首先被用来 处理船舶上产生的污水和海水 3:1。对它们电解处理， 此后 ， 电化学 处理 工艺 被 工业废水中含有丰富的难降解有机物和 氯离子含量 的处理 广泛接受 。电化学工艺在纺织厂， 橄榄油厂，皮革厂 ，酒厂的废水处理已取得成功 。 电化学氧化 可以同时降解 猪肥料 的 化学需氧量 (COD)和氨氮 (NH3-N)含量 。苯酚的电化学氧化和使用氯化苯酚进行了多孔碳毡 ，金 刚石， 钌混合氧化物 ， D
5、SA 和石 2 墨 的研究。 据我们所知 ,没有 机构 发表基于原位次氯酸氧化对啤酒啤酒厂废水 的科学 报道 。 因此 ， 在这篇文章中 ， 电解氧化 使用石墨阳极和生成次氯酸不锈钢板作为阴极的电解反应堆 基于 原位生成次氯酸被提出 作为 啤酒厂废水的 处理 方法。 从 嘉士伯啤酒厂马来西亚有限公司 啤酒废水处理中获得的。 2、材料与方法 2.1 啤酒废水特性。 原啤 酒啤酒废水从嘉士伯啤酒厂马来西亚有限公司收集， 废水特点 列于表 1。 啤酒废水被保存在 4的温度，但 高于凝固 点，以防止污水 由于微生物的 活动 进行 生物降解 保存完好的样品 在 25 天后 收集 新鲜样品 用于进一步 实
6、验 。 表 1、啤酒废水原液的特点 参数 数值 PH 8.5 0.2 化学需氧量的浓度 2470 mg/L 生物需氧量的浓度 1457 mg/L 总有机碳的浓度 820 mg/L 总有机氮的浓度 97 mg/L NH3-N 的浓度 62 mg/L 磷酸盐的浓度 56 mg/L 悬浮固体的浓度 350 mg/L 2.2 电解反应器设置。 在电解反应器有圆形形状，尺寸如下：内径 为 300 毫米和 450毫米的高度，与液体体积 24 升 。 3 图 1： 电解反应器的原理图 。 图注： 1，进料罐 ； 2，进料泵 ； 3，进水管道 ； 4，循环管线 ； 5，不锈钢板 （阴极） ； 6，石墨（阳极）
7、 ； 7，浮动污泥出口 ； 8，出水管道 ； 9，电解反应器 ； 10， 污泥出口 如图 1 中所示，石墨棒长 270 毫米 ,直径 60 毫米用为 阳极。 多孔不锈钢 钢板 长 270毫米， 宽 50 毫米 ， 厚度 0.8 毫米 作为阴极 。 两组阳极和阴极电解过程中使用每组的石墨阳极被两个阴极表包围 。 阳极和阴极之间的距离 为 20 毫米。 一个 输入 230 V 和输出变量的 0-20 V 最大电流 100 A 的整流器被用来作为一个直流源。 反应堆的内容 物保持在 混合条件下 使用一个能力 3 L / min 的循环泵 。 浮动污泥被从顶部 出口区域 排除， 沉淀的污泥，从底部的污
8、泥线除去。 2.3 分析方法 。 废水中的有机物浓度 由化学需氧量和总有机碳 的方法 测定 。 其生物降解能力 的 测量 基于 生化需氧量 。 样品中的总氯浓度用碘量测定 。 氨氮的含量是 通过一个滴定法测定 ， 而总凯氏氮 是由 Macro Kjeldhal 法测定。 该 废水的清晰度用比浊法测定 。通过将样品在 105下干燥 来 测定悬浮固体的量 。 2.4 实验方法。 啤酒厂废水 在保持完全混合的条件下 电解 。 在电解过程中，氯在阳极 产生，氢气在阴极产生。 因为阳极和阴极被保存在一个不可分割的电解 反应器中， 氯和水 发生歧化反应 ，从而生成 在次氯酸 ： Cl2 + H2O HOC
9、l + HCl OCl - 、 ClO3-进一步 反应 常在高温（ 75）和碱性条件下： 3OCl- ClO3- + 2Cl- 在 20时， 在 pH 值 6 次氯酸解离 程度为 3 ， pH7 值 时 30 ， pH8 时 80 。 浮动污泥上升到顶部的反应堆区域 并通过浮动污泥出口除去 。通过 废水样本 的 定期提取和分析 ，用以评估电解系统的表现。 实验变量：如电流密度， PH 值和 钠 氯离子浓度 对系统进行评估 。 最初的实验使用饮用水在 3的氯化钠浓度的 4.5-7.5 的pH 范围进行 ， 以确定 反应中生成的总的氯的量。 3、结果与讨论 3.1 在饮用水 中 产生 氯 的影响
10、。 通过改变初始固定电流密度 饮用水中 产生 的 总 氯 在50 mA/cm2 时 的 研究了 3 的初始氯化钠浓度 ， pH 值从 4.5 至 7.5。结果表明，不论初始 pH ，总氯 的产生 或多或少的于给定的电解时间 相关 。 例如，在一个 以 50 mA/cm2 为固定电流密度 ， 电解时间 为 15 分钟 ，初始 pH 值为 4.5， 5.5， 6.5， 7.5。总的余氯 浓度被确定为 568 ， 572， 580 和 592 毫克 /升， 对于前面提到的操作条件 ,相应的剩余 pH 值分别 确定为 5.8， 6.7， 7.3 和 8.1。 当 pH 值值增大到 大于 7.5 时， 则生成的次氯酸会 被转化为次氯酸根离子，它是一种弱氧化 剂。因此，该反应器 pH 值决定的效率 。氯气是由
