光电催化协同降解曙红研究

比较了光催化法、电解氧化法和光电催化法对模型污染物———曙红的降解效果,对光电催化法降解曙红进行了重点研究,考查了pH、电流密度和曙红浓度对降解效果的影响,并对在不同pH下光电催化降解曙红的动力学进行了研究.研究结果表明:光电催化法对曙红的降解率高于电解氧化法和光催化法,电解和光催化之间存在着协同效应;光电催化法对曙红的降解率随pH的升高而下降;在较低的电流密度范围内(低于10.0 mA/cm2)增大电流密度可明显增强曙红降解效果,而过大的电流密度则没有明显的促进作用;曙红降解率随曙红初始浓度的增加而降低,而降解浓度则随曙红初始浓度的增加而增加.在反应的初始阶段曙红的降解符合一级动力学方程,溶液在pH为4.0、7.0、11.0时,速率常数分别为k=8.335×10-2m in-1、1.69×10-2m in-1、1.0×10-2m in-1.     

PEG改性Bi-PbO_2电极对茜素绿的电催化降解作用

利用聚乙二醇(PEG)改性Bi-PbO2电极电催化氧化茜素绿(AG)模拟染料废水,研究初始质量浓度、电流密度和pH值对降解率的影响.结果表明:高电流密度有利于提高降解率,但可能导致较大的能源浪费;高初始质量浓度有利于提高电流利用率;而pH值不是降解率的主要影响因素.利用红外光谱对AG的氧化过程进行研究,表明AG的氧化主要依靠电解产生的·OH,氧化过程经历了苯环开环、断链,并进一步被氧化为CO2和H2O等小分子化合物.化学动力学研究表明,电催化氧化AG过程符合一级反应动力学规律.     

填充床电化学反应器处理甲基橙废水影响因素研究

采用活性炭(AC)填充型电化学反应器模拟甲基橙废水进行实验研究,分析不同阳极类型对甲基橙废水色度和化学需氧量(COD)去除效率的影响.实验结果显示,PbO2/Ti阳极较RuO2/Ti、IrO2-Ta2O5/Ti阳极对甲基橙废水具有更好的脱色及COD降解效率,经150min电催化氧化,色度及COD去除率分别可达98.14%和54.22%.在此基础上,采用单因素实验方法,研究甲基橙初始浓度、电解质质量浓度及电流密度对甲基橙废水电催化氧化效率的影响,并计算不同电流密度下体系的电流效率(ACE)及能耗(Esp).结果表明,在甲基橙初始浓度200mg/L,电解质质量浓度3%,电流密度30A/m2时,色度及COD去除率最高达98.89%和55.28%,ACE最高为65.86%,能耗最低为COD:11.19kWh/kg.     

钛基体PbO_2电极对脱附浓缩液的电催化降解

为解决吸附法只能实现有机物富集浓缩但不能进行矿化降解的问题,采用商用钛基体PbO+2电极组,对某化工园区污水处理厂的脱附浓缩液进行了电催化氧化处理,重点考察了电流密度、电解时间及处理体积等因素对电催化处理效果的影响。结果表明:电流密度增加有利于浓缩液化学需氧量(COD)的去除,使其可生化性提高,但是会造成单位处理能耗的增加和平均电流效率的降低;当电流密度为0.1A/cm~2时,浓缩液的5日生化需氧量(BOD5)与化学需氧量的比值达到0.63,可以考虑采用生物方法来处理剩余液体;电解时间延长可使COD去除率增加,但是会造成单位处理能耗的增加和平均电流效率的降低,且使得浓缩液的可生化性在处理后期下降,需要根据实际情况来选择合理的处理时间;当电极面积固定时,处理的浓缩液体积越大,则处理效果越差,需要根据实际情况对电极面积与处理废水体积的比值进行优化。     

基于Pb_3O_4磁性颗粒的2.5维电极体系构建及性能研究

为了实现对有机污染物的高效降解,构建了基于Pb_3O_4磁性颗粒的2.5维电极体系。通过浸渍热分解法制备Fe_3O_4/Pb_3O_4磁性颗粒,以表面元素含量、复合材料晶体结构及颗粒磁性为优化指标,确定颗粒涂覆次数为6次。随后通过循环伏安性质、羟基自由基产量及传质系数等指标的对比,发现2.5维电极体系在性能上优于2维电极体系,并确定优化颗粒用量为5g。最后以酸性红G为目标物,对比两种电极体系的电催化性能,结果表明,2.5维电极体系在120min时废水脱色速率、化学需氧量(COD)去除效率、总有机碳浓度(TOC)去除效率分别为100%、67%、42.9%,每克COD降解能耗为0.62kW·h,均优于2维电极体系对应指标。Fe_3O_4/Pb_3O_4磁性颗粒在电极表面的附着使得2.5维电极体系拥有更大的固液界面面积和更好的传质条件。     

应用周期反向电流电解精炼铜的研究

提高铜电解电流密度的主要障碍是阳极的钝化 ,用周期反向电流能相对地防止阳极钝化 ,从而电流密度可提高到 40 0A/m2 .经过实验 ,确定采用反向电流的操作条件及电解诸因素对反向电流电解的影响 ,从而初步确立了反向电流电解精炼铜的生产工艺 .     

电催化氧化降解活性红紫X-2R染料废水的研究

采用复极性三维三相电极反应装置对活性红紫X-2R染料进行了电催化氧化降解试验,分析了外加电压、主电极极间距、电流密度、初始pH值、曝气量等因素对降解效果的影响,确定了最佳工艺条件:外加电压30 V,电流密度28 mA/cm2,主电极极间距5 cm,初始pH值6,曝气量3 L/min,初始质量浓度为400 mg/L的染料废水经50 min电催化氧化后,脱色率与COD的去除率分别达99.1%和93.5%.     

电催化氧化降解活性红紫X-2R染料废水的研究

采用复极性三维三相电极反应装置对活性红紫X-2R染料进行了电催化氧化降解试验,分析了外加电压、主电极极间距、电流密度、初始pH值、曝气量等因素对降解效果的影响,确定了最佳工艺条件：外加电压30 V,电流密度28 mA/cm2,主电极极间距5 cm,初始pH值6,曝气量3 L/min,初始质量浓度为400 mg/L的染料废水经50 min电催化氧化后,脱色率与COD的去除率分别达99.1%和93.5%.     

电催化氧化法降解苯胺及其动力学研究

以自制PdOx-RuO2y/Ti电极为阳极,钛板为阴极,研究电催化氧化处理苯胺废水.探讨了电解质浓度、电流密度以及苯胺初始浓度对处理效果的影响.苯胺的降解速率主要取决于电流密度和电解质浓度,随两者的增加均增大;苯胺的初始浓度增大,其降解速率下降,但去除总量随之增加.动力学研究表明,苯胺的电催化氧化过程符合一级反应动力学.采用线性回归方法,确定反应速率常数分别与电流密度的0.712次方、电解质浓度的0.228次方、苯胺初始浓度的-1.147次方成线性关系.     

NH3-N废水的电催化氧化技术研究

以试验室配制的氨氮（NH3-N）溶液为研究对象,利用电催化氧化的方法对其进行试验研究,考察电催化氧化方法对氨氮溶液中氨氮的去除效果,研究并探讨了水体中氯离子含量对氨氮去除的影响,并分析了溶液温度、电流密度、电导率、pH值等参数的变化情况,研究表明：电催化氧化方法对氨氮的去除有一定的效果;溶液中氯离子浓度越高,氨氮的降解速度越快;在本文试验条件下,随着电解时间的增加,溶液温度、电流密度及电导率总体均呈增加趋势,PH值的变化趋势相反。