三维电极法去除废水中氨氮的研究

【目的】分析三维电极法去除氨氮的主要途径及其氧化机理。【方法】以石墨棒为阳极、不锈钢直筒为阴极、柱状活性炭为粒子电极,自制三维电极反应装置对废水中的氨氮进行处理,考察电解时间、电解电压、电解质(氯离子)浓度和pH值对氨氮去除效果的影响,并对氨氮的去除机理进行分析。【结果】在一定范围内,三维电极对氨氮的去除效果会随着电解电压、电解时间、电解质浓度的增大而上升;当电解电压为9V,电解时间50min,以0.02mol/L的NaCl作电解质,在废水pH呈中性时,三维电极反应装置对废水中氨氮的去除效果最好,去除率最高可达70%。通过试验数据及理论分析可知,氨氮的去除途径主要有2种:一是游离氨(NH3)在电极上直接氧化转化成N2;二是当体系中存在一定浓度的氯离子时,铵离子(NH+4)发生间接氧化反应生成N2。极少量亚硝氮和硝氮的生成表明体系内有少量的氨氮通过·OH、O3等中间氧化活性物质间接氧化。【结论】三维电极法在适宜条件下对废水中的氨氮有着良好的去除效果,并具有反应时间短和二次污染小等特点。