三维粒子电极处理染料废水的效能及机制

以自制的负载Sb掺杂Sn O2的陶瓷颗粒为粒子电极,构建三维电极体系,对其处理活性艳红X-3B废水的效能进行研究,并借助于循环伏安曲线、羟基自由基的荧光光谱检测技术对三维粒子电极体系的电催化氧化机制进行研究。结果表明,优化槽电压为13 V,处理时间为60 min时,三维电极体系对活性艳红X-3B废水的COD去除率和相应能耗分别为85.6%与16.8 k W·h/(kg COD),与二维电极体系相比COD去除率提高了32.9%,能耗降低了33.3%。UV-Vis吸收光谱分析表明电催化氧化技术可以破坏活性艳红X-3B分子中的偶氮键、苯环和萘环,将大分子降解为小分子。电催化氧化机制研究表明,在本实验条件下三维电极主要通过间接氧化而不是直接氧化提高电催化氧化效能,即在三维粒子电极体系中羟基自由基的产生量多于二维电极体系,从而实现高效低耗处理活性艳红X-3B废水。     

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正本期"水污染防治"栏目刊发了《钢渣粒子电极的制备及其在三维电催化氧化除藻中的应用》(张崇淼,刘淑瑞,郑婷婷,杜伟伟,朱聪聪)一文。藻类的过度生长严重影响水质和景观环境,是我国重要的生态环境问题之一。现有的除藻方法大都是采用向水中投加化学药剂来杀灭藻类,但残留化学物造成水质污染的问题难以解决。随着人们     

软锰矿粒子电极的制备及其对SMP的催化降解

针对二氧化锰对废水中氯离子电解生成活性氯具有较好催化活性的特点,以软锰矿为原料制备一种新型粒子电极,将其用于三维电极系统处理油气田高含氯废水,利用活性氯的强氧化性进一步强化废水中难降解有机物SMP的处理;并考察软锰矿粒子电极制备条件对电极性能和电解效果的影响。结果表明:软锰矿与石墨质量比6∶4、PTFE分散液加入量10%、330°C下灼烧2 h为软锰矿粒子电极最优制备条件;与常规活性炭粒子电极相比,软锰矿粒子电极电解活性氯的产生量、COD去除率均显著优于活性炭粒子电极;且软锰矿粒子电极在重复使用多次后,活性组分流失量较小,对SMP的降解效率仍较高,保持了稳定的电催化性能。     

三维电催化氧化技术处理草铵膦农药废水

选用石墨板作为三维电催化装置的阳极、不锈钢板作为阴极,以活性炭颗粒作为粒子电极进行反应,研究了三维电催化氧化技术处理草铵膦农药废水的效果;并考察了电流密度、极板间距、电解时间、初始浓度、pH值和粒子电极用量等因素对其处理效果的影响。实验结果表明,在废水初始浓度为300 mg·L~(-1),反应时间为90 min,极板间距为4 cm,pH值为5,电流密度为31.5 m A·cm-2,粒子电极的用量为3.08 g·L~(-1)的条件下,废水的COD去除率为83.48%。三维电催化氧化技术通过减小粒子间距改善电荷传质效果;电流效率的提高也促使废水的处理效果显著提升。     

负载Ni炭气凝胶粒子电极电催化氧化处理甲基橙废水的研究

采用溶胶凝胶法制备负载Ni炭气凝胶,将炭气凝胶作为三维电极电化学反应装置的粒子电极处理模拟甲基橙废水,研究了电解时间、电压、粒子电极质量和粒子电极种类等各种因素对甲基橙降解效果的影响,确定了最佳处理条件.研究表明,在炭气凝胶中负载金属Ni可提高其孔容及比表面积,同时增强对甲基橙废水的电催化氧化能力.在最优操作条件下,废...     

电催化氧化对制药废水二级出水的深度处理效能

以制药厂未达标二级出水为研究对象,采用二维和三维电催化氧化作为深度处理方法,考察了电催化氧化对制药废水深度处理效能。结果表明,二维和三维电催化氧化均能降低出水COD和色度,实现出水达标排放。在电流密度为7.5 m A·cm~(-2),电催化反应60 min时,与二维电催化反应器相比,三维电催化反应器可使COD去除率提高23.1%,色度降低20度,能耗降低8.2 k Wh·(kg COD)~(-1)。三维电催化体系内羟基自由基生成速率常数比二维电催化体系高2.38倍,这是三维电催化体系比二维电催化体系更具有效率高、能耗低的优势的本质原因。     

填充粒子对三维电极处理MDEA污水的影响

采用三相三维电极反应器处理MDEA模拟污水,重点考察了粒子电极形状、加量、堆放方式以及绝缘程度对MDEA污水处理效果的影响。研究结果表明:当填充粒子投加量为600 000 mg·L~(-1)时,COD去除率最高,为52.9%;采用α堆放方式时,因粒子电极沿电场线方向的有效长度更长,粒子电极工作端电压、端电流越大,COD去除率越高。此外,采用粒子电极负载醋酸纤维素的全绝缘方式,可有效避免短路电流的形成,在电催化处理30 min时,其比不绝缘的COD去除率提高了20%。     

污泥提取液与普通小球藻相互影响的特性

本研究将普通小球藻低成本培养与污泥提取液处理相结合,探讨使用污泥提取液与BG11混合培养普通小球藻,以实现养藻成本的降低与污泥资源化利用的目的。通过测定小球藻细胞密度、叶绿素a、中性油脂等生长特性以及污泥提取液中总氮(TN)、总磷(TP)、总有机碳(TOC)和毒性等降解指标的变化,来验证污泥提取液与普通小球藻生长的相互影响。结果表明,污泥提取液占总培养基(提取液与BG11)体积的20%(v/v)时,普通小球藻细胞密度最大,细胞中中性油脂积累较好,但不利于藻细胞叶绿素a的合成;普通小球藻对污泥提取液中的TN、TP、总有机碳(TOC)、毒性等都有显著的去除效能,在污泥提取液含量为20%、培养240 h时,TN、TP、毒性的去除率分别为89.91%、92.31%和63.08%。     

可见光光电-Fenton体系中TiO2薄膜电极的制备及应用

采用可见光光电-Fenton体系对罗丹明B模拟废水进行处理。探讨了自制电解液、阳极氧化时间、煅烧温度、煅烧时间因素对阳极材料-TiO2薄膜电极的制备的影响,以及以此为阳极材料的可见光光电-Fenton体系对污染物的降解效果和光电协同作用,并通过响应面优化实验对制备条件优化。在单因素实验得到了参数取值的粗略范围的基础上,通过响应面优化实验得到了最优的制备条件:电解液0.5%NH4F丙三醇溶液、阳极氧化时间93.26 min、煅烧温度602.89℃、煅烧时间127.49 min,模拟出在该条件下的光电-Fenton去除率为70.78%;对此条件下的TiO2薄膜电极进行光催化和电-Fenton实验,得到光电协同因子为1.92;各因素对光电-Fenton去除率影响大小关系为:阳极氧化时间>煅烧时间>煅烧温度。响应面模型3次验证实验的误差均在5%以内,模型可用。     

壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类的试验研究

采用壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类。结果表明:在沉降时间为3h、壳聚糖与高岭土的质量比为1∶20、高岭土投加量为20mg/L时,壳聚糖改性高岭土除藻效果最好,叶绿素a、藻细胞去除率分别达到97%、79%;壳聚糖改性高岭土除藻能力显著提高,沉降时间为10min时,藻细胞、叶绿素a去除率分别可达到67%、82%,沉降速率较快。