炭膜与三维电极耦合处理高含盐染色废水的研究
摘要：以高含盐高COD 染色废水为处理对象，研究新型的炭膜与三维电极耦合技术对其降解过程。通过对比三维电极工艺，考察了炭膜与三维电极耦合技术降解高含盐高COD 染色废水的优越性，并研究了反应器参数对耦合技术处理效果的影响。结果表明，电极间距1.0 cm，电流密度30 mA·cm-2，反应时间4 h，石墨玻璃珠混合物为粒子电极时，炭膜与三维电极耦合技术可将废水COD 从4 514 mg·L-1 下降到1 050 mg·L-1，COD 去除率达到77%，对比三维电极电解过程，COD 去除率提高34.2%。试验证明炭膜与三维电极耦合处理高含盐高COD 染色废水是可行的集成技术。
关键词：炭膜；三维电极；高含盐高COD 染色废水
高含盐染色废水因其含盐量高、有机物含量高、毒性大使常规处理方法（微生物法等）难以达到理想的处理效果，故被称为难治理工业废水[1-4]。三维电极电解工艺是处理该类废水的主要方法之一，已有一些成功的应用。电解效率不高是影响三维应用的瓶颈问题，同时电解产生一定量的浮渣和沉淀，需要有后续工艺深度处理，如沉淀池、混凝、气浮、生物法、膜法等，才能达到印染废水排放标准[5-8]。
炭膜是一种新型无机功能分离膜，具有良好的截留率和选择分离功能，除耐高温、耐腐蚀等特点，其导电性是炭膜的一个重要特征。另外，炭膜制备原料来源广、价格低，制作工艺简便易行，具有广阔的应用前景。目前，炭膜处理染色废水的研究也有一些报道[9-10]。
试验利用炭膜炭结构赋予的导电性，将其作为三维电极反应器的阴极，同时可负压过滤出水，提出管式炭膜与三维电极耦合技术（简称膜电耦合技术）处理高含盐高COD 染色废水，实现电化学氧化和膜过滤分离的一体化，缩短工艺流程，提高反应器的处理效果。
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