新型节能活性炭固定床电解槽，即在电解槽内装填导电性能良好的活性炭作阳很 。因其比表面积巨大而具有很强的吸附能力，大量污染物聚集在活性炭内表面而被阳很 氧化性产物氧化为无害物质，且强大的吸附能力大大提高了氧化性产物的利用效果，故可显著降低能耗。
1 试验
1.1 设备与材料
活性炭固定床电解槽如图1所示。

电很 均采用石墨板，尺寸为12cm×5cm，很 距为5cm；槽内活性炭填充高度为12cm、质量为120g；阴很 与活性炭间用尼龙网隔开。
　　活性炭为QJ20型，粒度为8～14目，使用前需在清水中煮沸排除气泡。
　　电解液由分析纯苯酚、NaCl和自来水配制。
　　万用电表为MF30型。
　　电流表为C46-A型。
　　流量计为LZB15型转子流量计。
1.2　试验流程
试验流程如图2所示。蓄水箱中的溶液被泵提升后经流量计、热交换器进入电解槽进行电解，电解后的溶液再流回蓄水槽进行循环连续电解。

• 试验条件
• 苯酚浓度：生物法处理含酚废水要求酚浓度≤500mg/L,而酚回收工艺要求酚浓度≥1000mg/L,对500～1000mg/L酚浓度的废水一般采用电解法或其他氧化方法处理[1、2]，故试验将废水中苯酚浓度定为500mg/L(溴化滴定法测定)。
• 温度：试验温度控制在(25±0.2)℃。

③ pH值：废水pH值控制在中性范围，为保证试验结果的可比性，须控制pH=7.8。每次试验配制电解液10L，流量Q保持50L/h。
1.4 　确定工作点
　　在苯酚初始浓度C0=500mg/L、电解时间t=18min、槽电压V=10V、[NaCl]=20g/L的条件下进行试验，*图3所示的苯酚去除率E与电解槽运行周期数N的关系。

图3表明在运行周期数较小时苯酚去除率较高，随着运行周期数的增加去除率逐渐降低，较终稳定。这是因为在运行初始除电解氧化外还有活性炭吸附作用，随着运行周期数的增加，活性炭逐渐达到吸附饱和，较终只有电解氧化在起作用，因而稳定值才反映了电解氧化作用的效能，是其真切工作点。
2 结果与分析
2.1 NaCl投加量对酚去除的影响
质量浓度为500mg/L的苯酚废水，在槽电压为10V、电解时间为18min条件下的试验结果见图4。

根据图4求得dE/d[NaCl]与[NaCl]的关系表明：[NaCl]＜6g/L时dE/d[NaCl ]很小，NaCl投加量对酚去除无明显作用；[NaCl]为6～9g/L时，随[NaCl]的增加dE/d[NaCl]迅速增大，表明NaCl浓度变化对酚去除的影响逐渐增强；[NaCl]为9～20g/ L时dE/d[NaCl]达到较大值，表明此时对酚去除的影响较大；[NaCl]＞20g/L时，随[NaCl]的增加dE/d[NaCl]迅速减小，表明对酚去除的影响越来越小；[NaCl]＞30g/L时，dE/d[NaCl]已经降到很小，NaCl投加量的变化对酚去除不再产生影响。NaCl浓度对酚去除的影响可以解释为：[NaCl]＜6g/L时，投加NaCl的作用主要为提高溶液的电导率、减小电解槽内阻，而Cl-的放电产物Cl₂对酚的氧化作用很微小；[NaCl]为6～9g/L时，NaCl浓度的增加一方面降低了槽内阻，另一方面使Cl-的放电能力增强、Cl₂的生成速度加快，则对酚的氧化作用逐渐增强；[NaCl]为9～20g/L时对Cl-的放电速率影响较大，NaCl的作用主要表现在Cl^- 放电生成的Cl₂氧化分解废水中的酚；[NaCl]＞20g/L时，随着NaCl浓度的升高Cl-活度系数减少，[NaCl]的变化对Cl-放电速率的影响逐渐减少，另外生成的氯利用率较低，有一部分逸出到空气中，故造成NaCl浓度的变化对酚氧化速率的影响逐渐减弱；[NaCl]＞30g/L时，Cl₂活度系数的减少和逸出两种作用均很强，致使NaCl投加量变化几乎不影响酚的去除。
 
试验结果还表明，NaCl投加量在20g/L左右是经济有效的。
2.2　 槽电压V对酚去除的影响
质量浓度为500 mg/L的苯酚废水，在NaCl浓度为12g/L、电解时间为18min的条件下进行试验，结果如图5、6所示。

　　图5的回归方程为E=0.14+0.025V，r=0.997。
　　图6的回归方程为I=-0.31+0.1135V，r=0.995。则单位功率去除率(E/IV)为：
　　　　　　　　　　E／IV=0.14+0.025V／-0.31V+0.1135V²　　　　　(1)
由试验可知，随着槽电压的降低单位功率去除率增大，因此在保证一定电流密度的前提下，应尽量降低槽电压以保持较大的单位功率去除率。另外提高槽电压可提高苯酚去除率，但去除酚所需的能量也相应提高。
2.3　 电解时间对酚去除的影响
对初始浓度为500mg/L的苯酚废水，在槽电压为10V、NaCl浓度为12g/L的条件下进行电解时间t对酚去除的影响试验，结果如图7所示。

由图7所得回归方程为：lg(C/C0)=-0.004 2-0.0124t,r=0.999，则可*出水酚浓度C及酚降解速率(-dC/dt)的表达式：
　　　　　C=C0×10^-0.0124t　　　(2)
　　　　　　-dC／dt=0.0286C　　 　　(3)
由式(2)、(3)可知，出水酚浓度与电解时间呈负指数关系，随电解时间增加而逐渐降低；酚降解速率与酚浓度呈甲等反应关系，即随电解时间的增加逐渐减小。
2.4　与普通电解槽电耗比较
普通电解槽采用与活性炭固定床电解槽相同的电很 材料、很 板尺寸和很 距，经试验*苯酚去除率与槽电压关系、平均电流与槽电压关系。
回归方程分别为：E=0.16+0.026V，r=0.988;I=-0.63+0.218V，r=1。
据电解槽电耗W=IVt可得活性炭固定床电解槽电耗W1与酚去除率的关系为：
　 　　W₁=(5.30-63.2 E+181.6E²)t　　　　(4)
普通电解槽电耗W2与酚去除率的关系为：
　　　 W₂=(12.16-127.52 E+322.46E²)t 　　(5)
则：W₁/W₂=[5.30-63.2E+181.6E²]/[12.16-127.52E+322.46E²]　　(6)
即在本试验条件下达到同样的酚去除率时，活性炭固定床电解槽可比普通电解槽节能30%～40%，且节能率随酚去除率增大而增大。
3 　结论
① NaCl投加量在9～20g/L之间对酚的去除影响较大，较佳投加量20g/L左右。
② 随槽电压的升高酚去除率增大，但单位功率去除率明显减小。
③ 出水酚浓度与电解时间呈负指数关系，随电解时间延长而降低，酚降解速率与酚浓度呈甲等反应关系。
④ 在酚去除率相同的条件下，活性炭固定床电解槽可比普通电解槽节省电耗30%～40%。