脉冲电场破乳耦合活化过硫酸盐工艺处理乳化油废水

乳化油废水普遍具有有机污染物质浓度高、成分复杂,处理难度大的特征。利用脉冲电场,实现油水分离,并结合脉冲电场活化过硫酸盐产生具有强氧化性的SO^-₄·,对破乳后废水中有机物进行降解。结果表明：脉冲电场破乳试验中,当电源电压为18 V,溶液pH=2,电源频率为800 Hz,占空比为50%,极板间距为2.5 cm,反应时间为50 min时破乳效果最好,对于初始COD浓度为78340 mg/L的乳化油废水,COD的去除率高达98.03%;脉冲电场活化PMS处理破乳后废水试验中,当ρ(PMS),ρ(COD)=3,溶液pH=2,电源电压为15 V,频率为3000 Hz,占空比(一个脉冲循环内,通电时间占总时间的比例)为70%,极板间距为2.5 cm,反应时间为2 h时,乳化油废水中有机物降解率最高达60.8%;且相同条件下,脉冲电源+PMS处理体系较直流电源+PMS处理体系降解率高出6.4百分点。     

电化催化氧化处理酸性蒽醌绿2Ж废水

文章采用RuO2-Ti板作为阳极,不锈钢板为阴极,研究了pH值、电解质种类及浓度、电压、电解时间与通电方式对酸性蒽醌绿2Ж模拟染料废水电催化氧化效果,结果表明处理酸性蒽醌绿2Ж模拟染料废水的最佳电催化氧化条件为槽电压10V、初始pH值为4、NaCl浓度为2.0g/L;在此条件下连续电解50min,COD去除率和脱色率分别为61.46%和83.14%。文章首次提出脉冲电催化氧化方式,研究表明脉冲电催化氧化可以明显提高能量效率和电流效率,降低处理成本。     

电化学氧化法去除兰炭废水中COD和NH3-N

采用电氯化氧化法处理高浓度含有机污染物和氨氮的兰炭废水,考查了NaCl添加量、外加电压、初始pH值等对废水中化学需氧量（COD）和氨氮（NH₃-N）去除效果的影响,并对电化学氧化过程及污染物氧化机理进行深入分析.研究表明,随着NaCl添加量、外加电压及电解时间的增加,废水中COD与NH₃-N去除率逐渐增大.在NaCl添加量为60g/L、电压6V、极板间距10mm、废水初始pH值不变、电解时间3h的条件下,兰炭废水中COD和NH₃-N去除率分别为84.31%和95.77%,远高于不添加NaCl时的41.18%和34.10%.废水中COD和氨氮的降解主要归因于间接氧化,阳极反应产生的Cl₂水解生成具有强氧化性的ClO^-.电解过程中大部分NH₃-N在ClO^-的作用下转化为N₂,而小部分以含氮化合物的形式存在.兰炭废水中有机污染物主要以酚类物质为主,电化学处理后其含量大幅降低,部分会转化为醚类或者烷烃类物质.     

碳纳米管导电膜降解水中氟苯尼考的研究

为实现水中酰胺醇类抗生素氟苯尼考(FF)的高效降解，本研究设计了一种以碳纳米管(CNT)膜为阳极的穿透式电化学降解系统.采用真空过滤法制备CNT导电膜(CNT-CM)，考察了流速、电压、电解质种类及浓度、初始pH值和FF初始浓度等因素对CNT-CM降解氟苯尼考的影响.结果表明，以CNT-CM为阳极的穿透式电化学系统对FF表现出良好的降解性能，流速、电压等对FF的去除具有显著影响.当停留时间为1.1 min(进水流速为2.5 mL·min^-1)，电压为3 V，对pH为3～10、初始浓度为0.05～10 mg·L^-1的FF废水的平均去除率均可达97%以上.自由基淬灭实验表明，在Na₂SO₄体系中，CNT-CM降解FF主要通过直接氧化和·OH介导的间接氧化实现，在NaCl体系中，主要通过直接氧化作用和电极生成的活性氯实现.     

剩余污泥电解氧化减量化性能研究

进行了电化学氧化减量剩余污泥的研究,探究了不同电压,搅拌速度,电极材料以及电场方向对电解氧化污泥效果的影响,结果表明,在电压6V,搅拌速率120r/min,电极材料为石墨条件下,7小时MLSS浓度下降83.3%,SCOD浓度提高至2700mg/L。伏安特性曲线和电镜结果显示,电化学氧化高效作用于细胞破裂,以及SCOD(胞液)降解,表明电化学氧化对于剩余污泥降解具有显著效果,是一种前景广阔的污泥减量化技术。     

Ti/RuO_2-Pt电极电化学降解苯酚废水研究

研究以典型的难降解有机污染物苯酚为对象,用Ti/RuO2-Pt阳极进行电催化氧化降解研究,讨论了电解质、苯酚初始浓度、电流密度以及氨氮对苯酚降解效果的影响。研究结果表明:以NaCl为电解质比Na2SO4为电解质时处理苯酚的效果明显,而且电流密度越大、NaCl的添加量越多,苯酚全部降解所需的时间越短;在10mA/cm2的电流密度,0.3g/L氯化钠的添加量下,将苯酚从8mg/L降解为0需要30min。在电流浓度10mA/cm2,氯化钠添加量1.0g/L下,苯酚由20、40、80mg/L降解为0分别需要30、60、130min,降解时间随着浓度的增加呈接近正比增加;氨氮的存在不影响苯酚的电化学降解,而且苯酚优先降解,然后氨氮降解。     

氧气热处理的TiO2纳米管阵列光电催化降解亚甲基蓝的研究

采用原位阳极氧化法在Ti基底上制备了高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜,SEM图像表明TiO2纳米管定向排列整齐,分布均匀,其管径范围在70～100 nm.XRD结果证明,阳极氧化法制备的TiO2纳米管为无定型晶型,经退火后为具有良好光催化活性的锐钛矿型.以亚甲基蓝（methylene blue）为目标物研究了TiO2纳米管光电催化性能及影响因素,结果表明,以0.1 mol/L NaCl为电解质,在氧气热处理气氛下,外加偏压为0.5 V、pH=3.25、光照强度为1 000μW/cm2、纳米管薄膜表面积为2 cm×2 cm且MB初始浓度为10 mg/L的条件下,TiO2纳米管阵列薄膜光电催化降解MB的降解效率可达99.56%.电化学阻抗谱分析显示,光电催化降解过程的速控步骤均为表面反应步骤,外加偏压减小了界面电荷转移阻抗,提高了光生载流子的分离效率.     

电化学耦合膜工艺去除饮用水中卡马西平

研究了外加电压、初始浓度对电化学耦合膜工艺去除饮用水中卡马西平（CBZ）效果的影响.结果表明,CBZ初始浓度为100μg/L的条件下,随着电压的升高,电化学耦合膜工艺对CBZ的去除率逐渐增加,在外加电压为2V,电化学耦合膜工艺对CBZ的去除率达到88.0%;外加电压为2.0V的条件下,CBZ初始浓度为50~500μg/L时,电化学耦合膜对CBZ的去除率均达到85%以上.而与粉末活性炭/微滤膜（PAC/MF）工艺的比较可知,电化学耦合膜工艺的去除效果更为稳定,运行成本也更低.考察了水中的离子强度和腐殖酸对电化学耦合膜工艺去除CBZ效果的影响.结果表明,由于对系统中·OH的竞争作用,离子强度的增大及腐殖酸浓度的提高将抑制CBZ去除.     

黄铁矿光电类Fenton处理PNP废水

该文研究了外加可见光和电的条件下,黄铁矿(FeS_2)类Fenton技术降解水中对硝基酚(PNP)的效果,并优化了降解反应实验条件。结果表明:FeS_2电化学催化能高效降解PNP,并且可见光能促进反应进行;FeS_2用量和外加电压变大时,PNP降解效率增大;PNP浓度降低时,反应60 min时的降解率增大;Na_2SO_4电解质的浓度对降解效果影响不明显;初始pH改变时,酸性越强,降解效率越高。PNP浓度为50 mg/L时,催化降解的理想条件为:FeS_2 100 mg/L、电压为-1.2 V、Na_2SO_4浓度为0.10 mol/L、初始pH为3,此条件下反应60 min后降解率达到98.1%。     

恒电流下电生成活性氯降解活性艳红K-2BP

以Pt片作工作电极和辅助电极,NaCl为支持电解质,研究了活性艳红K-2BP的电化学脱色降解行为。通过循环伏安法与整体电解获得其电化学反应特性,经调控溶液的性质考察了不同体系对其降解效果的影响。实验结果表明,在pH为6、NaCl浓度为0.2mol/L、电流密度为60mA/cm2和室温条件下,30mg/L的活性艳红K-2BP经电化学降解1h,脱色率可达94.4%。pH对活性艳红K-2BP的脱色率影响较大,初始pH越小,脱色率越高。     

Simultaneous oxidation of NO, SO2 and Hg0 from flue gas by pulsed corona discharge

A process capable of oxidizing NO, SO2 and Hg0 was proposed simultaneously, which utilized a high-voltage and short-duration positive pulsed corona discharge. By focusing on NO, SO2, and Hg0 oxidation efficiencies, the influences of pulse peak voltage, pulse frequency, initial concentration, electrode number, residence time and water vapor addition were investigated. The results indicate that NO, SO2 and Hg0 oxidation efficiencies depend primarily on the radicals (OH, HO2, O) and the active species (O3, H2O2), etc. produced by the pulsed corona discharge. The NO, SO2 and Hg0 oxidation efficiencies improved as increasing pulse peak voltage, pulse frequency, electrode number and residence time, while they are reduced with an increasing initial concentration. By adding water vapor, SO2 oxidation efficiency is improved remarkably, while NO oxidation efficiency is decreased slightly. In our experiments, the simultaneous NO, SO2, and Hg0 oxidation efficiencies reached to 40%, 98% and 55% with the initial concentrations 479 mg/m3, 1040 mg/m3, and 15.0 ug/m3, respectively.     

不同电控方式对电除尘器的提效特性及能耗分析

电除尘器主要分为电控和本体两部分。简述了工频电源、高频电源、脉冲电源的工作原理及技术特点。通过实验研究,确定了高频电源、脉冲电源及两者组合使用时对电除尘器的提效规律,并分析了其相应的电能消耗。从节能的角度来看,在满足电除尘器设计要求及最终烟尘排放的前提下,建议通过节能运行的方式,将电除尘器出口烟尘浓度控制在15~20 mg/m3。基于实际工程,通过节能优化降低电除尘器的运行电耗,节能比例为30.56%~50.08%。该结论可为后续电除尘器提效及节能改造提供参考。     

Ti/RuO2电极电催化脱除罗丹明B色度的研究

在阳极和阴极均为Ti RuO2 的无隔膜电解槽内 ,对罗丹明B的电化学脱色效果进行了研究 ,探讨了外加电压、电解质浓度、反应时间、溶液的初始pH、罗丹明B浓度以及NaCl的投加量对罗丹明B脱色的影响。研究结果表明 ,增加电压、提高电解质浓度、降低溶液pH、延长反应时间有利于罗丹明B色度的脱除 :相同条件下 ,溶液浓度越低 ,罗丹明B的电化学脱色效果越好。对于含 2 0mg L的罗丹明B溶液 ,当电解质Na2 SO4 浓度为 0 1mol L、溶液pH =2、外加电压为 8V ,电解6 0min ,溶液的脱色率即达到 95 % ;如果溶液中加入 6 0mg LNaCl,只需电解 30min ,罗丹明B溶液的脱色率即达到 96 %。     

脉冲电吸附技术深度脱氮及分子动力学模拟

针对城市污水处理厂二级出水的氮素指标达不到国家一级A排放标准的问题,采用脉冲开关电源代替了传统电吸附中的直流稳压电源,用活性炭粉末为吸附材料制备电极板,构建了脉冲电吸附反应装置.以NO₃^--N和NH₃-N的去除率为判据,比较了脉冲电吸附法和直流电吸附法在去除模拟废水中氮素的差异,结果表明,60min内,脉冲电吸附法有更高的去除效率,且在脉冲电场占空比50%、频率10⁴Hz的条件下,氮素的去除率最高.利用分子动力学模拟分析得知,在脉冲电场下,水分子中氢、氧原子的取向更随机,相比于直流电场,水分子偶极矩的取向极化作用被弱化,减小了离子的传质阻力,从而提高离子迁移效率.     

基于空气扩散阴极的过流式反应器产单线态氧降解水中亚甲基蓝

构建了钛基二氧化钌(Ti/RuO₂)阳极耦合空气扩散阴极(ADC)的电化学氧化体系,利用过流式反应器对亚甲基蓝(MB)进行氧化去除。结果表明:ADC阴极在200 mA电流下产生H₂O₂的稳定浓度达到45.33 mg/L,电流效率为65.10%。ADC-RuO₂体系对有机污染物的氧化具有选择性,几乎不能氧化苯甲酸钠,但对亚甲基蓝等染料具有较强的氧化作用。且该体系在叠氮化钠和2,5二甲基呋喃等存在时氧化能力受到显著抑制,证明其主要的活性氧化物为单线态氧(~1O₂)。在停留时间为2 min和电流为200 mA条件下,该体系对0.1 mmol/L MB的去除率达到99%,并且MB浓度降低90%时对应的能耗为0.25 kW·h/m3。     

电流密度对电化学氧化垃圾渗滤液效率影响

主要研究了不同电流密度对高氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了电流密度(10、20、30、40 mA/cm)2对电解过程中的电解速率、电流效率、能耗以及三氯甲烷生成的影响。结果表明:在电流密度为30 mA/cm2时,电解6 h氨氮降解速率为7 mg/(L·min),COD降解速率为4.4 mg/(L·min),氨氮的氧化去除要先于COD的氧化去除;随着电流密度增加,电流效率逐渐增加,在电流密度为30 mA/cm2时达到45.23%,之后电流效率开始下降,电流密度为40 mA/cm2时电流效率为34%;能耗分析表明:随着电流密度增加,电解单位氨氮所需能耗先降低后升高,在电流密度为30 mA/cm2时达到最低0.09 kWh/g NH4+-N。在电流密度为40 mA/cm2时,电解6 h后三氯甲烷浓度从低于检测值升高至0.684 mg/L,产生速率为1.8μg/(L·min),三氯甲烷生成速率随着电流密度的增加而增加。     

Destruction of VOCs by combination of corona discharge and catalysis techniques

The catalytic effect of alumina on the destruction of toluene, benzene, acetone and methanol, in DC pulsed corona discharge reactor was studied. In the presence of alumina the inlet concentration of the VOCs was varied from 5 x 10-6 mol/L to 80% x 10-6 mol/L, and their decomposition efficiency (conversion %) was found to be 99%-80% for toluene, 99%-97% for benzene, 95%-92% for acetone, and 72%-85% for methanol. Corresponding decomposition in the absence of alumina was 90%-38% for toluene, 89%-57% forbenzene, 42%-30% for acetone, and 47%-19% for methanol. Feed gas flow rate was 400 cm3/min and power reading from DC source was 7.4 W in all of the experiments. Alumina also shifted the CO/CO2 ratio in the by-products in favor of CO2. Ozone concentration at the reactor outlet was higher in the presence of alumina. Enhancement in VOCs decomposition by alumina was explained on the basis of higher concentration of ozone and its precursor atomic oxygen [O].Decomposition efficiency (conversion %) for individual compounds was found to be inversely proportional to the ionization potential of the compound, under identical conditions. Double DC high voltage sources pulse generator was tested and found to improve VOCs decomposition compared with the conventional single DC high voltage source.