基于三维电化学反应的兰炭废水中有机物成分分析

兰炭废水具有高化学需氧量(COD)、毒性大、可生化性差、色度高、成分复杂的特点，属于较难处理的一种工业废水。三维电化学反应(3D-ER)可以有效处理兰炭废水。首先采用石墨电极片为阴阳极、活性炭为颗粒电极构建3D-ER处理兰炭废水，探讨外加电压、活性炭(AC)投加量、pH值等因素对兰炭废水COD去除率和比能耗的影响，并得出最优工艺条件；然后通过捕获试验和石墨电极片循环稳定试验，研究3D-ER过程中主要的活性基团和石墨电极片循环稳定性；最后采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和紫外光谱(UV)对3D-ER处理前后兰炭废水中有机物成分变化进行分析。结果表明：在最佳工艺条件下，即AC投加量为10 g/L、pH值为3、外加电压为4 V时，兰炭废水COD的去除率为76.2%;3D-ER过程中羟基自由基(HO^·)是主要的活性基团，石墨电极片具有较好的循环稳定性；经3D-ER处理后兰炭废水中分子量较大的芳香烃和胺类物质首先被降解，但仍有部分小分子的单环苯类物质残留在废水中。