冷軋廢水種類多，所含的污染物質(zhì)較復(fù)雜，其中冷軋乳化液的油脂濃度和乳化程度高，普遍含表面活性劑，是含油廢水中處理難度較大的一種廢水。

  電催化氧化技術(shù)是在電化學(xué)氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高級(jí)氧化技術(shù)，其在處理高濃度、難降解廢水方面的研究已受到了廣泛關(guān)注^{〖1、2〗}。催化氧化反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的羥基自由基（·OH），其氧化能力*，與大多數(shù)有機(jī)污染物都可以發(fā)生快速的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，可把有機(jī)氧化成CO_2、H₂O或礦物鹽，無二次污染^〖3〗。筆者將電催化氧化技術(shù)用于處理冷軋平整液和光整夜兩種廢水，考察其與破乳、混凝沉淀的組合工藝對(duì)兩種廢水的處理效果。使用的電催化氧化處理工藝是綜合采用鈦基涂層電極、固定催化劑及其脫附技術(shù)，在常溫、常壓下，通過可控制流電源在極板間形成磁場(chǎng)，并通過填充固定催化劑形成多元電極效應(yīng)，很大限度的促進(jìn)·OH、活性O(shè)、活性H等各種自由基的產(chǎn)生，以降低廢水中的難降解有機(jī)物濃度，有效提高廢水的可生化性。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 廢水水質(zhì)

  試驗(yàn)廢水為寶鋼新日鐵汽車板有限公司生產(chǎn)線排放的廢水。其中，平整液廢水的pH值為8.7～9.3,COD為12000mg/L（平均為14000mg/L）,B/C≤0.35, 總油為800～1000mg/L（主要為石油類），電導(dǎo)率為1500～2500uS/cm,有機(jī)物的主要成分為鏈烷醇胺和表面活性劑等，平均分子質(zhì)量為176u。光整夜廢水的pH值為8.2～8.8,COD為4000～8500mg/L（平均為5300mg/L），B/C≤0.35,總油為700～800mg/L（主要為石油類），電導(dǎo)率為600～1000uS/cm，平均分子質(zhì)量為370～450u。平整液、光整夜廢水的有機(jī)物分子質(zhì)量較小，絕大部分可穿過超濾膜，同時(shí)其中的有機(jī)堿（如鏈烷醇胺等）難于生物降解，傳統(tǒng)的超濾/生化處理工藝無法有效降解。

1.2 試驗(yàn)工藝流程

  對(duì)兩種廢水分別獨(dú)立處理，工藝流程見圖1,其中光整夜廢水無破乳預(yù)處理工藝。

  兩種廢水的處理流量均為2.0m³/h。廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池均質(zhì)、均量調(diào)節(jié)后，由提升泵送入破乳反應(yīng)槽，在反應(yīng)槽投加硝酸進(jìn)行破乳，然后進(jìn)行混凝反應(yīng)槽，調(diào)節(jié)廢水pH值為5.2～5.8,投加混凝劑和助凝劑充分混合，經(jīng)沉淀去除廢水中的大部分懸浮物及油類物質(zhì)后，廢水排入中間水池。然后將廢水泵入催化氧化系統(tǒng)，催化氧化分為兩級(jí)，反應(yīng)槽內(nèi)布置有催化劑及電極（陽極為鈦基涂層燒結(jié)電極，陰極為不銹鋼電極，催化劑為金屬離子接種活性炭），通電曝氣后進(jìn)行反應(yīng)，并通過循環(huán)泵進(jìn)行內(nèi)循環(huán)。廢水經(jīng)催化氧化處理后，在排入生化系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。試驗(yàn)過程中取原水、中間水池出水及二級(jí)電催化氧化出水進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 對(duì)平整液廢水的處理效果

  破乳/混凝沉淀/電催化氧化組合工藝對(duì)平整液廢水中COD的處理效果如圖2所示。

  由圖2可知，當(dāng)原水COD為13000～15000mg/L時(shí)，經(jīng)過加酸破乳、混凝沉淀處理后，COD降至9800～12000mg/L，對(duì)COD的去除率接近30％；在經(jīng)電催化氧化處理，COD降至4000mg/L左右，對(duì)COD的總?cè)コ始s為74％,表明該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定有效地去除廢水中的有機(jī)物。對(duì)第8天系統(tǒng)進(jìn)、出水的B/C值、總油濃度進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水BOD₅、COD分別為4800、15400mg/L，出水BOD₅、COD分別為1760、3420mg/L,B/C值由0.31提高至0.51；進(jìn)水的總油濃度為908mg/L,出水的總油濃度為60.5mg/L，對(duì)總油的去除率為93％。這表明該系統(tǒng)能有效提高廢水的可生化性，并有效去除廢水中的大部分油類物質(zhì)。

  試驗(yàn)過程中，原水的pH值穩(wěn)定在9.0左右，加酸破乳后，pH值下降到5.0左右。低pH一方面可使平整液廢水有效破乳、實(shí)現(xiàn)油水分離，另一方面對(duì)后續(xù)催化氧化過程中的電化學(xué)反應(yīng)和基自由基的形成具有良好的促進(jìn)作用。基自由基的形成和質(zhì)子的消耗有著一定的相關(guān)性，經(jīng)電催化氧化反應(yīng)之后，由于質(zhì)子被消耗，出水pH值又恢復(fù)到了7.0左右。廢水電導(dǎo)率的變化和pH的變化是一致的，原水電導(dǎo)率較低，在2100uS/cm左右，經(jīng)酸化破乳和混凝沉淀處理后，電導(dǎo)率上升到4000uS/cm左右，電導(dǎo)率的增加有利于降低溶液中離子的遷移阻力，從而對(duì)后續(xù)的催化氧化有促進(jìn)作用。經(jīng)電催化氧化反應(yīng)后，電導(dǎo)率又恢復(fù)到2000uS/cm左右。

2.2 對(duì)光整夜廢水的處理效果

  混凝沉淀/電催化氧化組合工藝對(duì)光整夜廢水中COD的處理效果如圖3所示。

  由圖3可知，僅混凝沉淀處理對(duì)光整液廢水中COD的去除率較低，COD由6000～7000mg/L左右，再經(jīng)電催化氧化處理后，出水COD穩(wěn)定在2300mg/L左右，對(duì)COD的總?cè)コ蕿?5％，這表明電催化氧化工藝對(duì)光整液廢水中的有機(jī)物有較好的去除效果。對(duì)第18天系統(tǒng)進(jìn)、出水的B/C值、總油濃度進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水BOD₅、COD分別為2150、6720mg/L,出水BOD₅、COD分別為1120、2210mg/L,B/C值由0.32提高至0.51；進(jìn)水的總油濃度為752mg/L，出水的總油濃度為55mg/L，對(duì)總油的去除率為93％。這表明該系統(tǒng)能有效提高廢水的可生化性，并可去除廢水中的大部分油類物質(zhì)。

  在試驗(yàn)過程中，由于未加酸破乳，原水和中間出水的pH相當(dāng)，均為8.8左右，經(jīng)電催化氧化處理后，pH值下降到7.0左右。原水的電導(dǎo)率較低，在600～1000uS之間，經(jīng)混凝處理后，電導(dǎo)率有所上升，主要是由于顆粒和膠體態(tài)的物質(zhì)通過混凝沉淀得以去除。經(jīng)過催化氧化處理后，電子被消耗，電導(dǎo)率降至600～850uS/cm左右。

3 結(jié)論

  采用破乳、混凝沉淀和電催化氧化組合工藝處理冷軋平整液和光整液廢水，結(jié)果表明，該工藝能夠有效去除廢水中的有機(jī)物和油類物質(zhì)，并可大大提高廢水的可生化性，對(duì)平整液和光整液廢水中COD的去除率分別為74％和65％。出水B/C≥0.5，對(duì)總油的去除率均可達(dá)93％。該處理工藝具有啟動(dòng)速度快、處理效果穩(wěn)定、易于控制、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用潛力和推廣價(jià)值。