β-PbO2和BDD电极处理印染反渗透浓水性能

系统比较了β-PbO₂/Ti-Ti和BDD/Si-Ti两种电极体系处理实际印染行业反渗透浓水(ROC)的性能,考察了同步去除化学需氧量(COD)和总氮(TN)的动力学,以及对废水可生化性的改善情况.结果表明,BDD/Si-Ti电极体系的析氧电位(2.45V)和析氯电位(1.90V),以及阳极氧化电位和阴极还原电位的绝对值均高于β-PbO₂/Ti-Ti电极体系;两种电极体系对COD以及TN的去除符合拟一级动力学,其中BDD/Si-Ti电极体系对COD去除的表观速率常数和能量利用效率均优于β-PbO₂/Ti-Ti电极体系;而β-PbO₂/Ti-Ti电极体系对TN去除的表观速率常数和能量利用效率更优.β-PbO₂/Ti-Ti电极体系在5mA/cm²的电流密度下电解15min,可使反渗透浓水BOD/COD从0.18升至0.42(提高1.33倍),而BDD/Si-Ti电极体系仅提升0.78倍.两者相比,BDD/Si-Ti电极体系适用于矿化污染物,β-PbO₂/Ti-Ti电极体系适用于改善废水可生化性.     

苯酚在金刚石膜电极上的电化学氧化降解过程

采用循环伏安法、交流阻抗法、恒电位计时电流法,并结合高效液相色谱方法,研究了苯酚在金刚石膜电极上的电化学氧化降解过程.结果表明,苯酚在电化学氧化降解中经历了苯二酚、苯醌的形成和进一步被氧化的过程,苯二酚在反应过程中的积累很少,迅速氧化为苯醌,而醌类中间产物则较难进一步氧化,在反应过程中积累的浓度较高.苯酚在金刚石膜电极上有不同的电化学氧化反应途径,在低于金刚石膜电极析氧电位下,发生单纯直接电化学氧化过程;在高于金刚石膜电极析氧电位下,间接电化学氧化和直接电化学氧化将同时发生作用.     

5-氯水杨酸生产废水精细化循环利用的研究与实践

化工产品5-氯水杨酸的工艺废水中有机物浓度较高,母液中有大量残留5-氯水杨酸钠。本文通过酸析-铁碳微电解耦合芬顿氧化处理该工艺废水,回收5-氯水杨酸,降低废水CODCr,提高其可生化性。首先考察了pH对酸析的影响,结果表明pH为1.5左右时,5-氯水杨酸和CODCr去除率分别达到了99.9%和92.7%。然后对铁碳微电解耦合芬顿氧化对废水处理的处理条件进行了优化,结果表明在废水pH值为3.2时,铁碳粉投加量为0.05%,反应时间120min,双氧水投加量为0.5%,反应120min,中和沉淀出水,其CODCr去除率可达55%左右,出水可进生化处理系统。     

电化学法直接快速测定COD初步研究

对一种全新的方法—电化学法测定COD进行了初步研究。制备出析氧超电位很大的铂基α PbO2 和 β PbO2 双镀层电极 ,并用以电解产生羟基自由基直接氧化废水中有机物。在本研究确定的条件下 ,COD标液在 0～ 30 0mg L呈良好的线性关系 ,一次测定仅需 30s。     

荧光增白剂生产废水不同预处理方法的比较

采用Fenton试剂氧化、O3氧化、曝气铁炭微电解3种方法对荧光增白剂生产废水进行了处理,考察了不同影响因素对3种处理方法处理效果的影响.结果表明,在H2O2投加量为0.13 mol/L、H2O2与Fe2+的物质的量比为20、pH值为5.0、反应时间为1.0h时, Fenton试剂氧化处理效果最好,CODCr去除率达到39.9%, BOD5/CODCr提高到0.51.在反应时间为70min(O3通入量为2.51 g/L)、pH值为9.2时,O3氧化处理效果较好,CODCr去除率达到36.7%,BOD5/CODCr提高到0.47.在铁炭质量比为1、反应时间为2.0h、pH值为2.5时,曝气铁炭微电解效果最好,CODCr去除率达到57.1%,BOD5/CODCr提高到0.45.3种预处理方法均可有效降解荧光增白剂生产废水中的有机物并且提高废水的可生化性,其中曝气铁炭微电解的效果最好,处理成本最低,可以应用于荧光增白剂生产废水的处理中.     

Fenton试剂预处理苯乙烯系树脂中间体废水的试验研究

研究了Fenton试剂催化氧化法作为预处理工艺处理苯乙烯系树脂中间体废水的机理和最佳反应条件。试验结果表明,当废水的CODCr浓度为2 760 mg/L时的最佳反应条件为：H2O2投加量为4 mL/L,FeSO4.7H2O投加量为577 mg/L,pH值为3.94,H2O2∶Fe2＋的物质量的浓度比为17,氧化反应时间为2 h,此时CODCr去除率达到38.7%,BOD5/COD值从0.126增加到0.334,出水可生化性得到显著提高。     

高级氧化技术在纺织印染废水处理中的应用

本文较为详细地分析了印染各个工序的废水特性,并就高级氧化技术中BDD电化学氧化法、光催化氧化法、Fenton氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法在纺织印染废水中的应用做了综述,同时重点分析了BDD电极电化学氧化的原理,BDD薄膜电极对染料、农药等有机废水的氧化作用.     

电催化氧化预处理苯酚丙酮废水实验研究

通过电极的选择,催化活性炭粒子电极的制备,应用电催化氧化技术对某炼油厂含苯酚丙酮的生产废水进行预处理研究.通过对5种金属催化剂进行比较,最终选择锰离子作为活性炭粒子的催化剂,提高了粒子电极的催化活性.通过研究4种影响因素:槽电压、pH值、曝气量、水力停留时间,对COD_(Cr)去除效果的影响,得到最佳反应条件为:槽电压取值为15V,进水pH值为5.5-6.5,水力停留时间为90min,曝气量为6m~3/(m~2·h).在最优条件下,废水COD_(Cr)去除率可达到80%,可生化性BOD/COD值从0.07上升到0.43,很大程度上提高了废水的可生化性.在优化的试验条件下,生产废水中的酚类、芳香烃和醛类、酮类物质浓度都能降解到10mg/L以下,作为苯酚丙酮废水预处理效果显著,为后续生化处理提供了有利条件.     

化学法提高代森锰锌废水可生化性的研究

采用次氯酸钠、酸性水解、臭氧氧化等处理工艺 ,提高农药杀菌剂代森锰锌废水的可生化性 ,结果表明 :当O3/CODCr为0 .0 49— 0 .0 5 6时 ,BOD/COD达 0 .3— 0 .4,生化处理CODCr去除率可提高至 70 % .臭氧与过氧化氢并用可降低臭氧投加量 ,BOD/COD进一步提高     

钛基氧化物阳极氧化降解水中2,4-二氯酚

采用热氧化法制备了具有TiO2、RuO2和IrO2涂层的钛基氧化物电极(Ti/TiO2/RuO2/IrO2),并以其为工作电极考察了:①水中2,4-二氯酚(DCP)的循环伏安特性;②pH值、阳极电位和反应时间对阳极氧化降解DCP的影响;③阳极氧化对DCP水溶液可生化性的影响.结果表明,电极的氧化物负载量显著影响DCP的循环伏安特性.较高的介质pH值利于DCP的电化学氧化降解,而低pH值更易导致DCP挥发.低阳极电位下,DCP主要通过阳极直接氧化降解,因受电流密度过低的限制其降解效果较差;高阳极电位下,DCP主要通过阳极间接氧化降解,当阳极电位为1.8V,反应时间为360min时,DCP去除率可达100%,COD的去除超过50%,但能耗较高.COD的检测与紫外-可视光谱曲线表明,DCP的电化学氧化降解过程产生了有机中间体.Ti/TiO2/RuO2/IrO2阳极氧化可显著提高DCP水溶液的可生化性,表明其在氯酚废水预处理或脱毒领域有一定应用潜力.     

Production and contribution of hydroxyl radicals between the DSA anode and water interface

Hydroxyl radicals play the key role during electrochemical oxidation and photoelectrochemical oxidation. The production and e ect of hydroxyl radicals on the interface between DSA anode and water was investigated by examining the quenching e ect of iso-propanol on Orange II decolorization. We observed that with an increase in electrode potential from 4 to 12 V across electrodes at pH 7.0, the contribution percentage of hydroxyl radicals increased dramatically. More OH radicals were produced in acidic and alkaline conditions than at neutral conditions. At electrode potential of 4 V, the contribution percentage of hydroxyl radicals was obviously higher at near neutral pH conditions, while removal e ciency of Orange II achieved was the lowest concurrently. Finally, for photocatalytic oxidation, electrochemical oxidation, and photoelectrochemical oxidation using the same DSA electrode, the e ect of hydroxyl radicals proved to be dominant in photocatalytic oxidation but the contribution of hydroxyl radicals was not dominant in electrochemical oxidation, which implies the necessity of UV irradiation for electrochemical oxidation during water treatment.     

Pd/C气体扩散电极用于电化学降解4-氯酚的研究

采用氢气还原法制备Pd/C催化剂,利用XRD、TEM及XPS对该催化剂进行了表征,并利用此催化剂制备成新型的Pd/C气体扩散阴极;在隔膜电解体系中对4-氯酚进行降解,比较了不同通气方式下的去除效果.结果表明,所制备的催化剂中Pd以无定形态存在并高度分散在活性炭表面,形状比较规则,粒径在4.1 nm左右;制备的0.5%Pd/C催化剂表面的Pd摩尔分数达到1.29%;制备的Pd/C气体扩散阴极既对4-氯酚具有还原脱氯作用(通入H2时),又促进O2还原生成H2O2(通入O2时).采用先通氢气后通空气的方式对4-氯酚有很好的去除效果,反应60min后4-氯酚的转化率和脱氯率接近100%,120 min后阴极室COD去除率达到87.4%.因此,采用Pd/C气体扩散阴极可通过还原.氧化相结合的方法对氯酚类有机物进行降解.     

BDD电极电化学氧化降解废乳化液

废乳化液是机械加工过程产生的一种高浓度有机废液,属于危险废物.通过实验研究了 BDD电极电化学氧化处理废乳化液的降解效果,考察了电流密度、电解质种类及浓度、初始pH值和反应温度对降解效率的影响.结果表明:BDD电极电化学氧化可有效降解废乳化液中的有机物,当采用Na2S2O8为电解质,电流密度超过60 mA/cm2时,降...     

黄连素制药废水的电化学预处理试验

采用Ti基RuO₂涂层形稳电极为阳极,研究了电化学方法对黄连素制药废水的处理效果. 考察了废水初始pH,电极板间距及电流强度对废水中黄连素及COD_Cr去除率的影响,确定了电化学法处理黄连素制药废水的最佳条件. 结果表明,废水初始pH为5.13～9.07,电流强度为50.0 mA/cm2,电极板间距为1.0 cm,处理120 min,电化学法对黄连素制药废水处理效果较好;初始pH为7.05时黄连素和COD_Cr的去除率分别达到97.5%和60.5%. 同时,研究了处理过程中废水可生化性的变化规律,并在此基础上计算了电化学法处理黄连素制药废水的能耗. 结果显示,电化学方法是一种非常有效的黄连素制药废水预处理方法,出水的可生化性明显提高,ρ（BOD₅）/ρ（COD_Cr）（B/C比）高达0.800左右.      

掺硼金刚石电极处理榨菜废水试验研究

掺硼金刚石(BDD)电极在电化学氧化难生物降解性废水时具有电化学性能良好、处理效果好等特点,因而受到广泛关注.本试验采用BDD电极电化学氧化榨菜废水,并考察了稀释比、初始pH值、电流密度、极板间距等参数对COD、氨氮(NH3-N)去除率的影响.试验结果表明:在稀释比为1∶2、电流密度50 mA·cm-2、未调节pH值、极板间距为15 mm的最优工况下,COD、NH3-N去除率分别为96.9%、100%.COD去除率满足线性方程y=0.435t(R2=0.9899),NH3-N去除率满足多项式拟合方程y=0.53+0.936t+0.031t2-3.46×10-4t3(R2=0.9956).研究表明,BDD电极电化学氧化榨菜废水是一种有效的高级氧化工艺.     

氧化物修饰电极降解有机污染物的电催化特性

采用高温热解氧化沉积法将金属氧化物SnO₂, RuO₂, Cr₂O₃, PdO修饰到钛基体表面,制备得到4种金属氧化物修饰电极.比较4种电极氧化降解苯、苯甲酸、苯酚、苯胺、硝基苯以及甲基橙染料6种有机污染物的氧化电流效率,结果表明,电极在各种介质中的析氧电位和氧化反应传递系数(β值)是衡量电极能否有效处理有机污染物废水的两个重要指标,其中SnO₂电极的析氧电位最高,PbO电极的b值最大,SnO₂电极的β 值次之.这为研制和筛选高效催化电极提供了理论依据.     

超声强化金刚石膜电极电化学降解效率的机制

从电化学氧化的传质过程、吸附与脱附、电极反应3个步骤,考察了超声强化金刚石膜电极(BDD)电化学降解效率的机制.超声对上述3个步骤都有显著影响.超声增强了污染物的传质过程,苯酚和邻苯二甲酸的传质系数分别由5.4×10-6m/s和6.7×10-6m/s增大至2.0×10-5m/s,提高了270%和199%.污染物在BDD电极表面的电化学吸附特性决定了超声对吸附与脱附过程的作用.苯酚的吸附量大,但中间产物难于脱附,超声虽然使得吸附量由6.49×10-10mol/cm2减小至1.39x10-10mol/cm2,但促进了产物的脱附,产生了正效应,有利于直接氧化,氧化峰电流提高了32%;邻苯二甲酸的吸附能力弱,超声使得吸附量由1.25×10-11mol/cm2进一步减小至3.11×10-12mol/cm2,产生了负效应,导致直接氧化消失.超声可以显著提高BDD电极的降解效率,而且对苯酚降解的促进作用更为明显.苯酚的平均电化学氧化能量利用率提高了287%,高于邻苯二甲酸的224%,这主要是因为超声可以同时强化苯酚的直接氧化和间接氧化,但对于邻苯二甲酸,间接氧化得到了加强,却不发生直接氧化.