基于三维电化学反应的兰炭废水中有机物成分分析 |
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引用本文: | 高雯雯,李旺,苏婷,宋永辉,王燕,弓莹,张昊晨,王夏辉.基于三维电化学反应的兰炭废水中有机物成分分析[J].安全与环境工程,2023(1):238-243. |
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作者姓名: | 高雯雯 李旺 苏婷 宋永辉 王燕 弓莹 张昊晨 王夏辉 |
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作者单位: | 1. 榆林学院陕西省低变质煤洁净利用重点实验室;2. 榆林学院榆林市煤化工废弃物资源化利用重点实验室;3. 西安建筑科技大学陕西省黄金与资源重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(22065035);;陕西省自然科学基金联合项目(2019JLM-44); |
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摘 要: | 兰炭废水具有高化学需氧量(COD)、毒性大、可生化性差、色度高、成分复杂的特点,属于较难处理的一种工业废水。三维电化学反应(3D-ER)可以有效处理兰炭废水。首先采用石墨电极片为阴阳极、活性炭为颗粒电极构建3D-ER处理兰炭废水,探讨外加电压、活性炭(AC)投加量、pH值等因素对兰炭废水COD去除率和比能耗的影响,并得出最优工艺条件;然后通过捕获试验和石墨电极片循环稳定试验,研究3D-ER过程中主要的活性基团和石墨电极片循环稳定性;最后采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和紫外光谱(UV)对3D-ER处理前后兰炭废水中有机物成分变化进行分析。结果表明:在最佳工艺条件下,即AC投加量为10 g/L、pH值为3、外加电压为4 V时,兰炭废水COD的去除率为76.2%;3D-ER过程中羟基自由基(HO·)是主要的活性基团,石墨电极片具有较好的循环稳定性;经3D-ER处理后兰炭废水中分子量较大的芳香烃和胺类物质首先被降解,但仍有部分小分子的单环苯类物质残留在废水中。
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关 键 词: | 兰炭废水 三维电化学反应(3D-ER) 有机污染物 成分分析 活性炭(AC) |
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