三维电极电解法处理氨氮废水的研究

以钛(Ti)为阴极,钌铱涂层钛(Ru-Ti-Ir)为阳极,活性炭为导电粒子,制作三维电极反应器,电化学氧化高浓度氨氮废水。考察了Na_2SO_4浓度、电压、氯离子浓度和氨氮初始质量浓度等因素对电解过程的影响,并分析了三维电极电解机理。结果表明:在氨氮初始质量浓度为300 mg/L、Na_2SO_4浓度为0.15 mol/L、电解电压为20 V、氯离子质量浓度为1 g/L条件下,反应120 min后氨氮去除率可达到84.2%。在此条件下与二维电极电解实验进行对比,发现三维电极对氨氮的去除率明显高于二维电极。三维电极对氨氮废水的处理效果明显,为其实际应用提供了理论依据。     

电化学处理模拟氨氮废水研究

以石墨板为工作电极(阳极、阴极),碎屑状铁颗粒作为填充电极,自制三维电极-电Fenton反应器对模拟氨氮废水进行处理,考察不同电压、初始p H值、铁粉加入量、曝气等因素对模拟废水中氨氮去除效果的影响。结果表明,p H为6左右,加入1 g/300 m L Fe粉,15 V电压下1.5 L/min的曝气下电解60 min后,炼油废水的NH3-N的去除率达到最佳。     

电化学处理模拟氨氮废水研究

以石墨板为工作电极(阳极、阴极),碎屑状铁颗粒作为填充电极,自制三维电极-电Fenton反应器对模拟氨氮废水进行处理,考察不同电压、初始p H值、铁粉加入量、曝气等因素对模拟废水中氨氮去除效果的影响。结果表明,p H为6左右,加入1 g/300 m L Fe粉,15 V电压下1.5 L/min的曝气下电解60 min后,炼油废水的NH3-N的去除率达到最佳。     

Fe3+-TiO2/AC三维电极处理氨氮模拟废水研究

采用泥浆法制备Fe³⁺-TiO₂/AC复合材料,通过XRD和SEM对复合材料进行表征,以复合材料为粒子电极,石墨板为阴阳极,构建三维电极系统处理氨氮模拟废水,探究电解电压、电解质NaCl浓度、初始pH值及粒子电极投入量对氨氮去除的影响,并应用响应曲面法对处理废水的条件进行优化。结果表明:在电解电压为18 V,电解质NaCl浓度为6.7 g·L^-1,溶液初始pH值为9.00,粒子电极投入量为10.0 g·L^-1时,电解40 min后,氨氮去除率为96.86%。采用响应曲面法优化后,在电解电压为18 V,粒子电极投入量为9.9 g·L^-1,初始pH值为9.10条件下,电解40 min后,氨氮去除率最佳为97.61%。以上研究结论可为氨氮废水的工业处理提供一定的参考。     

TiO_2/沸石与活性炭三维粒子电极体系光电催化研究

采用溶胶-凝胶法制备沸石负载TiO2(TiO2/沸石)。将TiO2/沸石与活性炭按照不同比例混合为粒子电极,采用钛网作为主电极,硫酸钠溶液为助电解质,紫外灯为光源建立了三维电极光电催化体系,处理亚甲基蓝模拟废水。实验表明:当电极间距为4.0 cm、TiO2/沸石∶活性炭=2∶3、亚甲基蓝的初始浓度为3 mg/L,灯距为10 cm、电压为2.0 V、电解质浓度为0.04 mol/L、初始p H=6.0,光催化降解效率可达49.5%。三维电极光电催化效果优于二维电极光电催化与光催化效果。Fe3+离子掺杂提高了体系的光电催化效率,最大光电催化效率可达53.3%。     

陶瓷粒子负载TiO_2电催化氧化2,4-二硝基甲苯废水

采用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO_2陶瓷粒子电极。通过SEM和XRD对TiO_2负载前后的粒子电极进行表征,对比了二维与三维电极法对目标污染物2,4-二硝基甲苯(DNT)的电催化降解性能,考察了电流密度、初始p H、负载TiO_2粒子投加量对DNT去除率的影响。结果表明:负载TiO_2陶粒作为粒子电极的三维电极对DNT的去除率明显高于二维电极;电流密度为20 m A/cm2、初始p H为7.0、TiO_2/陶粒投加量为30 g的条件下,20 min时DNT去除率达到57.4%,120 min后基本能降解完毕。重复实验发现负载TiO_2陶粒的稳定性较高。     

电极法处理低浓度氨氮废水的实验研究

采用活性炭-不锈钢作为三维电解系统的阴极和阳极,用活性炭-玻璃珠作为三维电极的填充物。研究了在p H=7.74,曝气速度为0.18m3/h的条件下,对氨氮浓度为50 mg/L的模拟废水中电解60 min之后三维电极对其中的氨氮的去除率。结果表明,在电压为20 V、板间距为5 cm、玻璃珠:活性炭的质量投加比例为1∶2,Na Cl浓度为1.5 g/L时,氨氮的去除率可达到74.17%,此时COD的去除率为68.31%。     

三维电极法处理高浓度氨氮废水的试验研究

采用三维电极法处理高浓度氨氮废水,无需调节废水p H,控制电压14 V,加入200 g粒子颗粒电极,电解反应2 h,出水调节p H至9,过滤,出水NH3-N15 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准,为高浓度氨氮废水的处理探索了新途径,具有广阔的工业应用前景。     

铜修饰微弧氧化二氧化钛网电极三维光电催化研究

实验采用微弧氧化技术制备了负载Cu2+的二氧化钛/钛(TiO2/Ti)网电极,考察了微弧氧化电解液浓度、光电催化电解质初始浓度、电解间距、外加电压对亚甲基蓝三维光电催化的脱色情况。结果表明,在6g/L的Na3PO4溶液中微弧氧化5min制备TiO2/Ti网电极的光催化效果最高达到25.3%;采用微弧氧化负载Cu2+法修饰TiO2/Ti网电极,当电解液中Cu2+的浓度为0.01mol/L,微弧氧化时间7min时制备的负载Cu2+的TiO2/Ti网电极,在三维光电催化体系为5mg/L的亚甲基蓝,0.01mol/L的硫酸钠溶液,1.5cm的电解间距,3.0V的外加电压以及pH为5的情况下,光电催化对亚甲基蓝的脱色率达到46.2%。     

自制氧化铅电极降解苯酚的试验研究

以钛片为基底,Sn O2+Sb2O5为中间层,自制氧化铅电极用于苯酚的电化学降解。试验结果表明,自制电极具有良好的苯酚去除效果:在室温为15℃,电极间距为15 mm,电流密度为16 m A/cm2,苯酚溶液p H为6.3,导电介质Na2SO4浓度为0.25 mol/L时,电解300 m L初始质量浓度为100 mg/L的苯酚,4 h后去除率可达91.89%。研究降解过程中苯酚初始浓度、p H、导电介质、电流密度、电极间距等因素对苯酚降解过程的影响。在此基础上对苯酚降解影响较大的初始浓度、p H、电流密度3个因素优化,通过响应曲面分析交互影响和单因素影响,结果表明,三者交互影响不大,苯酚初始浓度影响最大,p H影响最小,与单因素影响分析结果吻合。     

沸石三维电极电解体系协同对氨氮深度处理的试验探究

沸石的单独吸附作用并不能达到对高浓度氨氮废水深度处理的目的,利用沸石填充的三维电解反应器来提升对氨氮进一步处理的效果。在填充Na-P1型沸石的三维电解池内,当氨氮初始浓度为100 mg/L、电流密度控制在7.9 mA/cm~2、沸石填充密度为2.8 g/L、溶液氯离子浓度在200 mg/L时,对氨氮的电解效率最高。在0.5 h时,利用Na-P1型沸石作为三维电极材料,在加电协同作用下相比于Na-P1型沸石单一的吸附作用,氨氮去除率提升了约30%,其电解吸附能力为:46.4 mg/(g·h)。     

微波合成SnO2/活性炭粒子电极及降解4-氯酚

以甘蔗渣为原料,KOH为活化剂,SnCl₄·5H₂O为修饰剂,采用微波法制备了SnO₂/活性炭粒子电极,对其进行了表征,使用线性伏安法和循环伏安法分析了粒子电极的电化学性能,以4-氯酚为目标污染物进行电化学降解实验,对降解机理进行了探讨。结果表明,SnO2成功地负载于粒子电极表面。在微波功率640 W、微波时间15 min、质量分数10%的KOH、质量浓度200 g/L的SnCl₄·5H₂O条件下制备所得粒子电极显示出最高的电子传导系数和最大的电化学活性面积。在以DSA板作阳极,钛板作阴极的三维电极反应器中,电解4-氯酚的质量浓度500 mg/L的模拟废水150 min,4-氯酚去除率达到96.15%。     

TiO2-SiO2/GAC粒子电极的制备及其对氨氮废水去除的探究

采用溶胶-凝胶法制备TiO_2-SiO_2/GAC粒子电极,通过SEM、 XRD和N_2吸附-脱附对负载前后的活性炭粒子电极进行表征。通过紫外-可见分光光度法,比较二维和三维电催化体系中羟基自由基(·OH)的瞬时浓度大小。以氨氮废水为目标污染物进行三维电催化氧化降解实验,考察了初始pH值和槽电压对氨氮降解效率的影响。结果表明,在初始pH值为10,槽电压为10 V条件下,氨氮降解效率为91.89%。     

复极性粒子电-Fenton技术降解苯酚废水研究

本研究采用电-Fenton/三维电极联合技术降解苯酚废水,利用铁改性膨润土(Fe-Bent)作为粒子电极,考察了溶液初始pH、苯酚初始浓度、电流密度、电极间距及电解质浓度等电化学体系操作条件对苯酚降解效果的影响;同时监测了反应过程中铁离子和羟基自由基浓度的变化情况.结果表明,溶液初始pH =3,电流密度125 mA/cm2,苯酚初始浓度100 mg/L,电极间距1.O cm,电解质浓度0.05 mol/L,电解时间180m in时,苯酚的转化率可达到67.53％,COD去除率达57.11％.此时,溶液中铁离子的浓度为6.93 mg/L,沥出的铁离子较少,说明粒子电极较稳定.     

电化学处理废水过程中羟基自由基的测定

采用三维电极-电Fenton耦合法降解模拟苯酚废水,验证模拟苯酚废水降解过程中羟基自由基的存在,考察不同电压、起始p H值、铁粉加入量、曝气等因素对羟基自由基生成量的影响,实验结果表明:当溶液的p H为6.86(原溶液),加入3.0 g/300 m L Fe粉,5 V电压下1.5 L·min-1的曝气下电解30 min后,苯酚降解过程中羟基自由基的生成量最大。     

TiO2/AC粒子三维电极电化学处理DMF废水研究

以氧化钛负载的活性炭粒子(TiO_2/AC)为三维电极,铁板、石墨板分别为电极阳极和阴极,对DMF废水进行降解。考察了电解电压、pH、电解质浓度、电解时间、曝气量对DMF废水COD降解效果的影响。通过正交试验探究了COD降解效果的最佳条件,研究结果表明:当pH为4,电压为13V,电解质浓度为2.5 g/L,曝气量为1 L/h,电解时间为80 min时,DMF废水COD的降解率可达到91%。该实验结果为DMF有机废水的处理提供了一定的参考价值。     

三维电极反应器处理苯酚模拟焦化废水的实验研究

采用自制活性炭填充的三维电极反应器,对苯酚电化学降解过程中槽电压、电解时间、初始pH、粒子电极大小、辅助电解质浓度等主要影响因素进行了研究,得出了这些主要影响因素与苯酚去除率之间的关系.实验表明,在槽电压6V、不调节pH、粒子电极粒径为2.360～4.750mm、氯化钠浓度1g/L、进水浓度500mg/L的情况下,电解60min,苯酚去除率高达80%以上.并且苯酚在三维电极反应器内的降解反应符合一级反应动力学模型,反应速率常数为0.0220 min-1.     

电化学处理压裂返排液过程产气的工艺条件研究

以惰性板状钛基钌铱氧化物涂层电极作阳极,惰性板状钛基钌铱钯氧化物涂层电极作阴极,考察了电解时间、电解电流、电极间距等对压裂返排液电解产H2量的影响。以正交实验数据为基础,利用支持向量机(SVM)算法建立了有效的、可靠的回归模型,直观分析了电解时间、电解电流、电极间距间的交互作用对产H2的影响。结果表明,预测产H2量的最大值为132. 35 m L,最小值为16. 81 m L,与实测产H2量相对误差为5. 83%,-1. 84%。     

电化学处理压裂返排液过程产气的工艺条件研究

以惰性板状钛基钌铱氧化物涂层电极作阳极,惰性板状钛基钌铱钯氧化物涂层电极作阴极,考察了电解时间、电解电流、电极间距等对压裂返排液电解产H2量的影响。以正交实验数据为基础,利用支持向量机(SVM)算法建立了有效的、可靠的回归模型,直观分析了电解时间、电解电流、电极间距间的交互作用对产H2的影响。结果表明,预测产H2量的最大值为132. 35 m L,最小值为16. 81 m L,与实测产H2量相对误差为5. 83%,-1. 84%。     

三维电极反应器降解含酚废水研究

用经吸附处理的活性炭粒子构成的三维电极反应器对模拟苯酚废水进行降解处理,探究不同因素对苯酚降解率的影响。试验结果表明,当槽电压U=10 V,主电极间距d=6 cm,初始pH=6.5,支持电解质浓度CNa2SO4=3 g/L,电解初始浓度C苯酚为300 mg/L的模拟苯酚废水,30 min后降解率为84.21%。若应用在873 K下焙烧负载SnO2的优化活性炭粒子电极,催化降解效率可进一步提高10%。