脉冲电化学氧化处理低浓度氨氮废水

大量未经处理的氨氮废水肆意排放,严重破坏生态环境和危害人类身体健康.本文设计了连续流循环装置,并采用脉冲电流替代直流电流处理低浓度氨氮废水,考察了脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水的优化工艺条件,研究了脉冲电流对氯离子添加量、能耗的影响.最佳工艺条件为:初始氨氮浓度为60 mg·L~(-1),氯离子浓度为120 mg·L~(-1),电流密度为70 m A·cm~(-2),初始pH值为9,溶液初始温度为20℃,脉冲频率为5000 Hz,占空比为50%.电解240 min后废水中氨氮的去除率达85.01%.结果表明,每处理1 t氨氮,脉冲电化学氧化法的氯离子添加量为2.35 t,直流电化学氧化法的氯离子添加量为2.73 t,脉冲比直流电化学氧化氨氮的能耗节约26.20%.采用脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水,可减少氯离子添加量,降低能耗,为电化学氧化法处理废水提供了新思路.     

电化学氧化法去除电解锰渣中的氨氮

电解锰渣中含有大量的氨氮严重破坏生态环境.实验采用化学氧化法去除电解锰渣中的氨氮.通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)以及可见分光光度计等检测方法,分析了电解锰渣处理前后的结构和成分,研究了电化学氧化法处理锰渣中氨氮的工艺条件.结果表明,存在于电解锰渣中含量较高的锰离子优先在极板上发生氧化反应,生成的二氧化锰对氨氮的氧化具有抑制作用.通过碳酸钠固化锰离子后,在氯离子浓度为200 mg·L~(-1)、电压为20 V、pH值为7的实验条件下,电解锰渣中起始浓度为203.06 mol·L~(-1)的氨氮在180 min内完全去除.     

电化学氧化处理丙烯腈废水及对可生化性的提高

以丙烯腈废水为研究对象,进行废水预处理对提高废水的可生化性和后续好氧生物处理效率的研究。实验采用电化学氧化法对难降解丙烯腈废水处理效果进行了单因子试验,分析了电压、电解时间、氯离子质量浓度对废水色度及CODcr的去除效果,以及对废水可生化性的影响。实验结果显示,电化学氧化法在电压5V,pH为3.00,反应时间6h,搅拌速率为250r·min^-1,氯离子质量浓度为5000mg·L^-1的条件下,对CODCr1156mg·L^-1,色度512倍的丙烯腈废水中CODcr去除率达到60%,色度的去除率达到90%,并使废水的可生化性明显提高。CODCr去除率和色度去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达5h、电压大于5V以后使水电解副反应更容易发生,对有机物的降解速率减小,同时随电解时间延长,能耗逐渐增大,处理成本增大;氯离子质量浓度对电解效果影响较大,适量增大氯离子质量浓度,可以提高CODCr的去除率。     

NaCl改性人造沸石去除废水中氨氮的性能及其影响因素

采用NaCl溶液对人造沸石进行改性处理,考察NaCl溶液浓度对改性效果的影响.通过表面特征分析、静态吸附试验及吸附等温分析,进一步比较了人造沸石和改性人造沸石对氨氮的吸附去除性能.由X射线衍射(XRD)分析可知,沸石经改性后表面变粗糙,同时出现NaCl晶体特征衍射峰.试验结果表明,1.0 mol·L-1NaCl溶液对人造沸石的改性效果最佳;在沸石用量为1.0 g(50 mL废水)、氨氮浓度为10 mol·L-1、反应时间为40 min、反应温度为25℃和pH值为6.52条件下,改性人造沸石对氨氮的吸附效果最佳,去除率为96.02％.Langmuir和Freundlich吸附等温方程均可较好地拟合2种沸石对氨氮的吸附过程.改性人造沸石对氨氮的吸附饱和容量(21.46 mg·g-1)远大于人造沸石(9.03 mg·g-1).     

水力学条件对硫酸盐还原菌生物膜传质的影响

针对自行设计的硫酸盐还原菌(SRB)生物膜反应器,以底物去除反映生物膜传质,考察了水力学条件对SRB生物膜传质的影响.发现底物比去除速率随水力停留时间(HRT)增大呈指数衰减趋势降低,当HRT从4.3h增大至26h时,底物比去除速率降低约11倍;在低流速下(μb＜0.01cm·s-1),液相表面流速与SRB生物膜传质速率间呈线性正比关系;确定了SRB生物膜底物比去除速率与HRT以及液相流速间的经验方程.     

反应条件对零价铁去除As(Ⅲ)动力学的影响

考察了摇床转速、Fe0粒径、溶液pH、溶解氧以及背景电解质等条件对Fe0去除As(Ⅲ)速率的影响,并探讨了不同影响因素下的作用机制.结果显示,转速高于100 r·min-1时,Fe0腐蚀速率明显加快,As(Ⅲ)去除速率提高,在50 r·min-1时,Fe0腐蚀速率和As(Ⅲ)去除速率接近静止状态;Fe0粒径显著地影响A...     

PVC纤维棉上生物膜的形成及其硝化性能研究

研究了一种纺织工业原料PVC纤维棉用作生物膜法载体时促进生物膜形成的影响因子及硝化膜的硝化性能。生物膜形成过程中,生物膜上有机物的存在有利于纤维棉上亚硝化单胞菌的“成熟”,生物膜完成第一步“成熟”所需的时间为13～15d。一定水平的磷酸盐有利于纤维棉上硝化杆菌的“成熟”,保持磷酸盐质量浓度0.3mg·L-1以上,生物膜完成第二步“成熟”只需24～26d,比对照组提早5～6d“成熟”。“成熟”PVC纤维棉上异养细菌在(4.8～7.2)×105CFU·cm-3,亚硝化单胞菌在(2～2.3)×105CFU·cm-3,硝化杆菌在(6.4～8.6)×104CFU·cm-3。“成熟”PVC纤维棉在遇到氨氮负荷冲击时,氨氮降解和亚硝酸氮降解是不同步的,存在时滞,导致临时的高水平亚硝酸盐现象。“成熟”PVC纤维棉25℃的最大氨氮去除速率和最大亚硝酸氮去除速率分别为(269.4±4.82)mg·m-2·h-1、(168.1±13.1)mg·m-2·h-1。     

介质阻挡放电强化沸石处理氨氮废水

本文采用介质阻挡放电(DBD)强化沸石处理废水中的氨氮,比较了人造沸石、4A沸石分子筛、13X沸石分子筛等3种沸石对氨氮的去除效果,去除率分别为84.84%、17.54%、16.65%.DBD强化人造沸石对氨氮废水去除效果最佳,两者表现出了良好的协同去除氨氮作用.采用单因素实验和正交实验考察了放电电压、放电间距、放电频率等电气参数对氨氮处理的影响.研究结果表明,最佳实验参数为:放电间距0 mm,放电电压22 kV,放电频率14.5 k Hz,20—40目人造沸石投加量10 g·L~(-1),处理20 min,初始浓度100 mg·L~(-1)的模拟氨氮废水去除率达84.84%.在协同体系中,DBD产生的高压电场、热效应加速了离子的迁移,冲击波和超声等增加了分子、离子与沸石颗粒的碰撞几率.氨氮克服沸石表面界膜阻力的能力增加,促使沸石表面吸附的氨氮向沸石内部迁移,氨氮更易被去除.     

Cr~(6+)对活性污泥活性及有机物去除速率的影响

通过检测活性污泥系统的电子传递活性以及COD的去除速率,研究了Cr~(6+)对污泥活性以及有机物降解速率的影响,并探讨了两者之间的关系.研究结果表明:5 mg·L~(-1)的Cr~(6+)即会对系统产生明显影响,Cr~(6+)对污泥活性和COD去除率的抑制作用随其质量浓度的增大而增强;当Cr~(6+)质量浓度达到25 mg·L~(-1)时,污泥的INT和TTC-电子传递(TTC-ETS)活性以及有机物降解速率都表现为大幅的下降,下降比例分别为46.98%、54.18%以及64.47%.Cr~(6+)抑制污泥TTC-ETS活性的IC_(50)小于抑制INT-ETS活性的IC_(50),表明TTC-ETS活性反映Cr~(6+)毒性作用的灵敏性大于INT-ETS活性.此外,INT和TTC-ETS活性与有机物降解速率之间也均存在显著的正相关性,说明两者都是表征Cr~(6+)对有机物去除速率影响的灵敏参数.     

超声预处理对剩余污泥微生物燃料电池性能的影响

为了实现剩余污泥资源化,本实验采用了超声波破壁的预处理方式,构建了以剩余污泥破壁处理混合液为阳极液和以KMn O4溶液为阴极液的序批式双室微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFC).将MFC的输出功率密度和COD去除速率作为电池性能的考察指标,研究了超声预处理和投加污泥量对MFC性能的影响.结果表明,随着对投加污泥预处理比(超声预处理污泥量占投加污泥量的比例)和投加污泥浓度的上升,MFC的输出功率密度和COD去除速率也随之上升,在100%污泥预处理比下输出功率密度峰值为296 m W·m-2(Rext=1000Ω);平均COD去除速率为90 mg·L-1·d-1.在投加污泥浓度为8000 mg·L-1时,输出功率密度峰值为476 m W·m-2(Rext=1000Ω);平均COD去除速率为100 mg·L-1·d-1.由实验结果分析,采用超声波破壁预处理高浓度的剩余污泥作为燃料搭建MFC,可提高微生物燃料电池的产电性能和COD去除速率.     

两种电化学-硫自养集成脱硝工艺的对比

研究了两种电化学 硫自养集成脱硝工艺去除饮用水中的硝酸盐 ,结果表明 ,在同样的条件下 ,当无石灰石反应器的最小电流高于石灰石反应器约 2mA时 ,两种反应器均能取得 90 %以上的NO-3 N去除率 ,并且反应器出水中不存在NO-2 N的积累 .同时 ,无石灰石反应器硫段出水中Ca2 的浓度没有增加 ,避免了出水中的硬度问题 ;而石灰石反应器硫段出水中Ca2 的浓度有所增加 ,造成电化学段的除垢负担 .在同样水力停留时间下 ,无石灰石反应器出水中SO2 -4 的浓度低于石灰石反应器约 1 5mg·l- 1 ;电流高于 3mA时 ,两种反应器出水的pH值均维持在 7左右 .另外 ,无石灰石反应器的出水指标优于石灰石反应器 ,表明在两种集成工艺中 ,硫自养段不填充石灰石的集成工艺优于硫段装填石灰石的集成工艺 .     

气体扩散电极体系的电化学消毒

以自制活性炭/聚四氟乙烯(PTFE)气体扩散电极在无隔膜体系发生H2O2进行电化学消毒的系统研究,探讨了膜电极中PTFE质量分数WPTFE对氧气电还原特性的影响,研究了膜电极中载铂量WPt和造孔剂含量WNH4HCO3、外部操作条件pH值、氧气流速、溶液含盐量和电流密度对杀菌效率的影响.结果表明,WPTFE对H2O2的产率有明显的影响:产H2O2的峰电流先是随着WPTFE的增加而增大,然后减小.当WPTFE=50%时,峰电流最高.杀菌效果随着载铂量的提高而改善,WPt增加到4‰,杀菌效果和WPt=3‰时的杀菌效果基本相当.适量造孔剂的添加有效地改善了杀菌效果.杀菌效率随着pH值的下降迅速提高;该体系pH值适用范围较广:当原水细菌总数为106cfu.ml-1,pH=3—10,以载铂量WPt=3‰的气体扩散电极作为阴极进行电解,30 min后杀菌效率均能达到80%以上.在一定范围内增加氧气流速对H2O2的产生及杀菌效率的变化无太大影响.一方面,高的氧气流速增大了水的电阻,增加了杀菌能耗,提高了气体扩散电极体系杀菌的运行成本;另一方面,高的氧气流速在一定程度上缩短了处理时间,降低了设备投资.含盐量的增加使杀菌能耗减小,因此本电化学杀菌体系更加适合于高含盐量的水.杀菌效率随电流的升高而增加,但电流较大时,杀菌效率增加幅度较小.电流密度控制在6.6 mA.cm-2较为适宜.     

多功能高铁絮凝剂电化学合成的机理和条件

本文研究了采用电解加复合稳定剂的方法制备ＦｅＯ４＾２－絮凝剂的电化学与溶液化学过程机制，分析了ＯＨ＾－膜平衡过程对ＦｅＯ４＾２－形成的影响，探讨了ＦｅＯ４＾２－水溶液分解的诱发因素，初步确定了ＦｅＯ４＾２－电化学合成的最佳条件。研究结果表明，适宜的电量参数，合理的电解液组成和高效的ＯＨ＾－膜渗透是顺利进行稳定化ＦｅＯ４＾２－电解合成的三个要素。     

电解制备高效聚合铝的溶液化学因素

采用电化学方法合成聚合氯化铝，通过在线有效控制电解过程的关键参数，可以年鉴轩出高碱化度，高Ａｌｂ含量的ＰＡＣ液体产品，本文研究了ＰＡＣ电合成的重要溶液化学因素，如电解液的性质、浓度、组成、ｐＨ、离子迁移，形态转化等，从而提出了制备设定浓度和碱化度的ＰＡＣ的最佳溶液化学条件，并证明溶液化学因素与电量参数之间具有必然联系。     

氯代烃在铜电极上的电还原特性和pH值的影响

采用循环伏安法,对氯代烃类化合物在铜电极表面上的电还原特性进行了研究,结果表明,氯代烷烃类化合物能在铜电极表面被直接还原,氯代芳烃不易在铜电极上被直接还原．碱性条件有利于中间体碳负离子的形成;在酸性条件下,碳负离子与氢离子之间反应的几率增大,导致通过溶液的电流值增加．pH值对不同氯代烃在铜电极上的电还原特性有不同程度的影响,这主要取决于碳链(或苯环)上其它取代基的性质、结构、数量和它与氯在苯环上的相对位置．     

利用淡水发光菌评估电化学法处理模拟印染废水的效果

本研究利用新型淡水发光菌作为检测手段，对上种染料在电化学法处理模拟印染不过程中毒性的变化进行监测，结果表明，对工艺过程效果进行评估或对工业废水排放进行控制，仅仅采用化学参数的测试是不够的，应同时采用生物生测试手段。     

活性艳蓝X-BR的电化学行为及机理研究

采用循环伏安法、线性扫描伏安法及微分脉冲伏安法研究了活性艳蓝X BR在0 1mol·l- 1 KCl HCl溶液中的电化学行为 .研究发现 ,在 - 0 45V— 1 0VvsSCE电压范围内的循环过程中出现两对氧化还原电流峰 ,通过考察峰电压随溶液pH值的变化 ,提出了可能的电极反应机理 :阳极区的电极反应是属于失 1质子和 2电子的氧化反应 ,而阴极区的电极反应则是蒽醌基团被还原加氢成为氢醌基团的反应     

硝基苯类化合物在铜电极上的电还原特性和还原机理

采用循环伏安法,对硝基苯类化合物在铜电极表面上的电还原特性进行了研究,评价了它们在铜电极上的电还原反应活性,分析了此类化合物在铜电极上的还原机理,并且讨论了电还原反应活性和此类化合物结构之间的关系．结果表明,硝基苯类化合物在铜电极表面有还原电位,也就是说,能在铜电极表面被直接还原．     

锰砂催化电化学方法对染料K2G脱色效果的研究

研究了锰砂催化电化学方法对偶氮染料K2G的脱色效果 .结果表明 ,锰砂中的主要成份MnOOH对电化学过程具有催化作用 ,可有效地提高染料的脱色效率 .对锰砂的X光衍射实验证明 ,反应过程中MnOOH的含量无较大变化 .染料溶液的起始pH值对其脱色率没有明显的影响 .在最佳电流密度di 为 0 2 6A·dm- 2 ,Na2 SO4 浓度为0 0 1mol·l- 1时 ,电解 70min ,浓度为 1 0 0mg·l- 1的染料K2G的脱色率能达到 99% .     

苋菜红在掺杂氟的二氧化锡导电玻璃上的电化学降解

构建了一套可以实时监测苋菜红降解情况的设备,探讨了苋菜红在掺杂氟的二氧化锡导电玻璃上的电化学降解方法.考察了支持电解质、外加电压、溶液pH、降解时间等因素对染料去除率的影响.结果表明,控制外加电压为6 V,用含0.03 mol.L-1氯化钠为支持电解质（pH 8.0）,电解苋菜红溶液（12.0 mg.L-1）10 mi...