泡沫铜电极脉冲电解法处理含铅废水

实验采用三维电极泡沫铜作为阴极材料,研究了脉冲电沉积法处理低浓度酸性含铅工业模拟废水的工艺条件,并对各种影响因素包括电解温度,流速,脉冲电源频率以及脉冲电源占空比进行了研究。结果表明最佳电解条件为使用脉冲电源作为供电方式,频率为1000Hz,占空比20％,峰流为1．6A,流速为22cm／s,阴阳极距接近零。铅离子去除率（回收率）可达99％,电流效率比直流电解提高50％以上。     

脉冲电解技术处理电镀废水的研究

本文利用脉冲电解从含氰含铜镍电镀废水中去除氰和回收铜镍,研究了脉冲电源的电解电压、占空比和脉冲频率等参数以及电解质的投加量对除氰率和铜镍回收率的影响,对比了脉冲电解与直流电解对含氰含铜镍废水的处理效果。结果表明,在循环流速100m L/min,曝气速率3.0L/min,p H值12的实验条件下,加入氯化钠16g/L,控制脉冲电源的电解电压5.5V、脉冲频率900Hz以及占空比50%,电解2.0h后,除氰率可达到95.7%,电解3.0h后,铜、镍回收率可分别达到87.5%和81.1%。     

操作条件对电氧化去除废水中有机污染物的影响研究

为优化电催化氧化操作条件、降低能耗,考察了电解温度、直流电源电流密度、方波脉冲电源频率、占空比等工艺控制参数对苯酚模拟有机废水COD去除率的影响。同时,以水杨酸为羟基自由基(·OH)捕捉剂,通过高效液相色谱分析技术对不同电氧化操作条件下·OH的生成量进行间接检测。结果发现,苯酚溶液的COD去除率随电解温度的升高而下降,随电流密度的增大而升高;随着脉冲频率与占空比的增加,苯酚溶液COD去除率均呈现先升高后下降的规律,在脉冲频率为500Hz、占空比为50%时达到最高。操作条件对·OH生成量的影响与其对苯酚溶液COD去除率的影响规律一致,表明操作条件通过影响生成及进入到电解体系中的·OH量从而影响电氧化效率。比较发现,脉冲电源的单位COD处理能耗相比直流电源降低44%,具有明显节能效果。     

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。     

脉冲电絮凝法处理黄连素制药废水

采用脉冲电絮凝方法对黄连素制药废水进行处理,比较了其与传统电絮凝的能耗差距,考察了占空比、电流密度、脉冲频率、电极间距及反应时间对处理效果的影响. 结果表明:与传统电絮凝相比,脉冲电絮凝法节能优势明显,其能耗仅为传统电絮凝法的20%;在最优反应条件(占空比为0.3,脉冲频率为1.0 kHz, 电流密度为19.44 mA/cm2,电极间距为2.0 cm,反应时间210 min)下,模拟废水中COD_Cr和黄连素的去除率分别达到69.6%和72.8%;采用最优条件处理实际废水,其COD_Cr与黄连素的去除率分别为62.6%和92.1%.      

脉冲电化学氧化降解亚甲基蓝

为改善传统电化学氧化的缺陷,将脉冲式供电引入到电化学氧化中,利用Ti/PbO₂-PVDF电极,对亚甲基蓝（MB）模拟染料废水进行电化学氧化降解处理,分析初始浓度、脉冲电压、脉冲频率、占空比和NaCl浓度等因素对降解效果的影响.结果表明,当MB初始浓度为100mg/L,脉冲电压为5.5V,脉冲频率为1500Hz,占空比为50%,NaCl浓度为0.01mol/L时,降解效果最好.在相同条件下,比较脉冲与直流两种供电模式下的电化学氧化效果.结果表明脉冲模式下,90min内MB脱色率、COD去除率及电流效率分别为100%、94.5%和60.1%,均高于直流模式;脉冲模式下能耗为0.013kWh/gCOD,远小于直流模式的0.107kWh/gCOD.上述结果表明脉冲供电模式相比于直流供电模式具有明显优势.     

脉冲电絮凝处理难降解印染废水的研究

研究了以铝作阳极采用脉冲电絮凝技术对难降解染料废水的处理,探讨了脉冲电源脉冲占空比、脉冲频率、电流密度、电解时间和废水浓度等因素对废水色度和COD去除率的影响,并对脉冲方式在脱色率和COD去除率、材耗及能耗等方面进行了对比研究。结果表明,与直流电絮凝相比,脉冲电絮凝技术在处理难降解染料废水中有着明显的节能优势,单脉冲和双脉冲电絮凝其能耗分别降低了84%和87%,其电极消耗则分别与之持平和增加了93%。     

脉冲电压强化类芬顿氧化Cu-EDTA破络与Cu阴极回收研究

工业废水中的重金属常与共存有机配体结合形成重金属-有机络合物,其化学稳定性高,传统水处理技术难以实现重金属络合物的有效去除.电化学技术可以通过电氧化与电还原同步实现重金属络合物破络与阴极回收金属.本研究针对单阴极无法同步产H₂O₂与回收重金属的问题,构建了碳气凝胶(CA)和Ti组成的双阴极类芬顿体系,研究了阴极脉冲电压方式对典型重金属络合物Cu-EDTA破络合与定向回收Cu的影响机制.同时,分别比较了在CA阴极和Ti阴极上施加方波脉冲、三角脉冲和差分脉冲电压对双阴极体系原位电产H₂O₂、Cu-EDTA氧化破络合和Cu定向回收的影响.结果表明,在CA阴极施加方波脉冲电压效果最优,脉冲宽度为5 s时H₂O₂的产量在反应60 min达到22.5 mg·L^-1,相比恒定电位提升了80.57%,Cu-EDTA去除率在180 min达到88.63%,提升了16.83%.Ti阴极施加三角脉冲电压效果最佳,脉冲宽度为10 s时Ti和CA阴极回收Cu的...     

微等离子弧放电催化水处理技术的研究

采用钛为阳极的微等离子弧放电技术,研究了在模拟废水处理中放电催化效应及其机理,发现该技术对甲基橙有好的放电催化处理效果.甲基橙的脱色程度与峰值电压、脉冲频率、占空比、阳极电极面积等有关.在0.3mol·L-1的H3PO4电解液中,在峰值电压为550V、脉冲频率200Hz,占空比1∶180、阳极电极面积50mm×50mm条件下,20min内600mL、20mg·L-1的甲基橙溶液脱色率达90%.实验结果表明,该放电催化体系具有协同效果好、能效高、反应器设计要求简单等特点,是一种有发展前景的水处理新技术.     

新型电絮凝设备深度处理焦化废水

采用新型电絮凝装置深度处理焦化废水。通过铁和铝2种电极材料处理效果的比较,选择铁电极进行实验,研究电流密度、进水p H、反应时间等因素对电絮凝处理效果的影响。实验表明,电流密度为40 A/m~2,反应停留时间为15 min,进水p H=6,电源占空比为65%,脉冲频率为2 k Hz,焦化废水COD、SS和色度的去除率分别为≥50%、≥90%和≥80%。电絮凝处理焦化废水过程中铁电极损耗为0.55 kg/m~3。通过增加极板间搅拌桨装置,可解决电极钝化问题。     

脉冲电晕放电对印染废水脱色效果的实验研究

用高压毫微秒脉冲产生直接与废水接触的非平衡等离子体,能使屯染废水在处理数１０秒内脱除颜色。对模拟印染废水的实验研究表明,当脉冲峰值电压达３８ｋＶ时,脱 不受试样ＰＨ值影响,在处理４０ｓ后,脱色率达９５％以上,当脉冲峰值电压较低时,脱色率与试样ＰＨ值有关,中性试样的脱色率较低,处理４０ｓ后脱色率在４０－５０％,而当ＰＨ〈４或ＰＨ〉７时,处理４０ｓ后脱色率最高也可达８０％以上。试样中加入ＮａＣｌ和Ｎａ     

光合微生物燃料电池处理餐厨沼液的性能研究

采用小球藻作为双室光合藻微生物燃料电池（PAMFC）的阴极以提供电子受体,实现污水处理和能量回收的双重目的.研究生物阴极接种方式和光照条件对生物产电性能和餐厨沼液废水处理效果的影响,并通过循环伏安法（CV）研究PAMFC电极极化和产电机制.结果表明：微藻生物膜阴极PAMFC污染物去除和产电性能表现优于对照组,COD,TN和TP去除率最高可达82.4%,54.5%和82.3%,开路电压和最大功率密度分别达603.0mV和41.5mW/m².污染物去除主要在阳极发生,但阴极能够还原去除来自阳极的铵根离子,且阴极反应产生氧气作为阳极的电子受体,增大系统电流,提高了阳极处理效率.持续光照下,PAMFC产电性能和污染物去除率略高于间歇光照,但是间歇光照可以避免阳极基质不足时阴极光饱和和氧饱和情况,更符合连续运行要求.PAMFC阴极的CV曲线显示,具有微藻阴极的实验组输出电压更大,还原峰更高,功率密度更强,但需注意长期运行时微藻生物膜增厚影响氧传质效率的问题.     

光合微生物燃料电池处理餐厨沼液的性能研究

采用小球藻作为双室光合藻微生物燃料电池（PAMFC）的阴极以提供电子受体,实现污水处理和能量回收的双重目的.研究生物阴极接种方式和光照条件对生物产电性能和餐厨沼液废水处理效果的影响,并通过循环伏安法（CV）研究PAMFC电极极化和产电机制.结果表明：微藻生物膜阴极PAMFC污染物去除和产电性能表现优于对照组,COD,TN和TP去除率最高可达82.4%,54.5%和82.3%,开路电压和最大功率密度分别达603.0mV和41.5mW/m².污染物去除主要在阳极发生,但阴极能够还原去除来自阳极的铵根离子,且阴极反应产生氧气作为阳极的电子受体,增大系统电流,提高了阳极处理效率.持续光照下,PAMFC产电性能和污染物去除率略高于间歇光照,但是间歇光照可以避免阳极基质不足时阴极光饱和和氧饱和情况,更符合连续运行要求.PAMFC阴极的CV曲线显示,具有微藻阴极的实验组输出电压更大,还原峰更高,功率密度更强,但需注意长期运行时微藻生物膜增厚影响氧传质效率的问题.     

低温等离子体与絮凝剂处理印染废水的协同效应

采用低温等离子体和絮凝剂协同处理印染废水.结果表明,染料废水脱色率和COD去除率随输入电压增大和放电时间延长而增加;电极间距、废水初始浓度、通入空气流量等因素对印染废水处理效果也有很大影响;气相中放电效果优于液相中放电,阳极电极在液面以上8mm左右时放电效果最好,在其他条件不变情况下随废水初始浓度和通入空气流量增大废水脱色和COD脱除率先增大再减小,有一最佳峰值.印染废水先经过等离子体处理后再加入絮凝剂处理效果优于先加絮凝剂后放电、仅有等离子体放电的过程.在本实验中初始浓度200mg/L(CODCr初始值572)印染废水在外加电压40kV、放电时间20min、电极间距8mm、通入空气流量16L/h条件下,与絮凝剂PAC相互协同作用可达到96%脱色率、63%COD去除率.     

双室隔膜法电解NH4Cl废液

为解决稀土、化肥工业中NH₄Cl废水难以处理,危害较大的问题,针对广东某厂处理碱性氯化铜蚀刻液废水产生大量NH₄Cl的实际废液,提出用电解法处理NH₄Cl废液并对最优实验条件进行探究。发现采用阴离子交换膜将电解槽分隔为两极室可防止Cl₂与NH₄+接触产生易爆炸的NCl₃,保证操作安全,且能有效分离阳极产生的Cl₂和阴极产生的H₂,便于产物收集。在此基础上,通过探究阳极室电解质种类及浓度、阴极室NH₄Cl溶液浓度、电解时间对处理效果的影响,得到最佳实验条件为向阳极室加入20 mL浓度为5 g/L的NaCl溶液,向阴极室加入相同体积浓度为100 g/L的NH₄Cl溶液,在0.3 A恒电流下电解3 h。在此条件下,反应器中93%的Cl-转化为Cl₂和NaClO。该厂每天处理15 t NH₄Cl废液,可为企业创收至少1950元。该双室隔膜电解法在有效去除NH₄Cl废水中Cl-的同时能够产生NH₂·H₂O、Cl₂和可用于消毒的NaClO,具有装置简单,去除率高的优势,是速率可控、清洁高效的处理技术。