掺硼金刚石电极降解模拟焦化废水中的喹啉

采用掺硼金刚石（BDD）电极电化学氧化法降解模拟焦化废水中的喹啉,并通过GC-MS技术分析了喹啉的降解机理及途径。实验结果表明：在常温、初始喹啉质量浓度为50.0 mg/L、电解质Na₂SO₄浓度为0.05 mol/L、模拟废水pH为7、电解时间为2.5 h、电流密度为30 mA/cm²、极板总面积与模拟废水体积的比为160 cm²/cm³的条件下,喹啉降解率接近100%;TOC由初始时的29.43 mg/L降至5.76 mg/L,TOC去除率达80%;COD由初始时的95.25 mg/L降至20.65 mg/L,COD去除率达78%;在降解过程中,首先在喹啉苯环的5位和8位发生羟基化反应,然后苯环发生断裂,形成带有吡啶环的中间产物及羧酸类产物,最后氮杂环开环,生成二氧化碳和水。     

单极性三维电极电解处理含钴废水

采用并联式单极性三维电极电解处理低浓度含钴废水并回收金属钴,比较了二维电极与三维电极的钴离子去除效果,探讨了填充材料、电流、填充比（填充材料与废水的质量比）、废水pH对钴离子去除效果的影响,建立了反应动力学模型,并进行了经济性分析。实验结果表明：三维电极对钴离子的去除效果远优于二维电极;在以网状Ti/RuO₂为阳极、不锈钢板为阴极并作为主电极、空心钢球为第三极、极间距5 cm、电解时间60 min、电流为0.6 A、填充比为2.5、不调节废水pH的条件下处理钴离子质量浓度为112.3 mg/L的废水,钴离子去除率可达85.6%、电流效率为68.3%;去除钴离子的电化学反应符合一级反应动力学模型;该方法具有良好的环境与经济效益。     

三维电极法处理六硝基茋生产废水

以Ti板为阴极、Ti/IrO₂-Ta₂O₅电极为阳极,采用三维电极法处理六硝基茋生产废水。通过单因素实验和正交实验确定的最佳工艺条件为：电解电压8 V,电解时间4 h,极板间距5 mm,初始废水COD=3 120 mg/L,m（玻璃珠）∶m（活性炭）=1∶3（选定活性炭的质量为5.0 g）,ρ（硫酸钠）=500 mg/L。在此最佳工艺条件下,废水COD去除率为36.5%。     

稳定态纳米零价铁-厌氧菌联合处理法降解2,4,6-三氯苯酚

利用SEM、XRD、FTIR等手段对稳定态纳米零价铁（NH₂-SiO₂@NZVI）进行表征,并考察NH₂-SiO₂@NZVI-厌氧菌体系对2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）的降解效果。实验结果表明：NH₂-SiO₂@NZVI具有较强的抗氧化能力及较好的分散性;当2,4,6-TCP质量浓度 50 mg/L、NH₂-SiO₂@NZVI加入量1 g/L、初始 pH 7.00、反应120 h时,2,4,6-TCP的去除率为34.76%,一级降解速率常数为0.022 1,均远大于普通纳米零价铁颗粒;在NH₂-SiO₂@NZVI-厌氧菌体系中,2,4,6-TCP的去除率可达82.70%,NH₂-SiO₂@NZVI与厌氧微生物之间表现出明显的协同效应,能有效缓解2,4,6-TCP对厌氧微生物的抑制作用,稳定体系pH,提高微生物的降解活性和产甲烷活性。     

固定床三维电极反应器深度处理炼油废水

以不锈钢板为阴阳主电极,以柱状活性炭为感应粒子电极,构建固定床三维电极反应器,并用其深度处理炼油废水。考察了施加电压、水力停留时间、废水pH和曝气量对COD去除效果的影响。实验结果表明,在施加电压10 V、水力停留时间60 min、废水pH=7.0、曝气量120 L/h的优化工艺条件下,处理后出水的COD=27.1 mg/L,满足"超滤—反渗透"单元对进水COD的要求(COD30.0 mg/L)。     

TiO2/Ti转盘液膜反应器光电催化处理罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,X射线衍射(XRD)分析表明,TiO2主要为锐钛矿,晶粒尺寸约为46 nm.以TiO2/Ti电极作阳极,Cu电极作阴极,组装成转盘液膜反应器,考察了其光电催化处理染料罗丹明B(RhB)的影响因素(转盘转速、偏压、溶液初始pH、RhB初始浓度和电解质浓度).得到最佳处理条件为:转盘转速90 r/min,偏压0.4V,溶液初始pH2.5,电解质(硫酸钠)质量浓度0.5 g/L.在最佳处理条件下,处理20 mg/L RhB染料废水90 min的脱色率和总有机碳(TOC)去除率分别达到97.2％和72.7％.结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,TiO2/Ti转盘液膜反应器可高效光电催化处理染料废水.     

不同电极降解2-氯苯酚

采用电沉积法制备了4种钛基二氧化铅电极,并与商业化的钛基RuO2电极进行了对比。分别用XRD和阳极极化曲线对电极性能进行了表征,并以2-氯苯酚为目标污染物,考察了6种电极的电催化氧化性能。研究结果表明,以钛板为基体的系列电极的综合性能优于以钛网为基体的相应电极。以β-PbO2为活性外层的二氧化铅电极的综合性能优于以RuO2为活性外层的电极。6种电极对2-氯苯酚降解反应均遵循一级反应动力学规律。其中Ti/α-PbO2/β-PbO2电极析氧电位最高,电催化性能最好,对2-氯苯酚的去除率可达99.3%。     

物化-生化组合工艺处理火炸药废水中试研究

针对火炸药废水毒性大、硝基化合物浓度高、COD浓度高、可生化性差的特点,采用"三维电极(TDE)-铁屑内电解-厌氧-曝气生物滤池"工艺对火炸药废水进行中试研究。结果表明,在进水初始浓度COD为3 330～5 330 mg/L,硝基化合物为200～300 mg/L情况下,此工艺不但能够稳定去除COD,去除率达到96.9%,且能高效去除硝基化合物,去除率高达99.6%。出水水质完全符合《兵器工业水污染物排放标准(火炸药)》(GB14470-2002)要求,系统运行稳定。     

电絮凝处理煤层气产出水

采用电絮凝法处理煤层气产出水,通过铁和铝2种电极材料的处理效果的比较,选择铝电极进行实验,研究了电极间距、原水pH值以及电流密度等因素对电絮凝处理效果的影响。实验结果表明,电絮凝法对煤层气产出水的化学需氧量(COD)和固体悬浮物(SS)具有良好的去除效果,原水pH接近中性时处理效果较好,电絮凝处理过程中不需添加可溶性盐和改变pH值。实验中确定的电絮凝处理条件为:电极间距1 cm,电流密度30 A/m2,反应10 min后,出水的COD、SS分别为9.6 mg/L和8.5 mg/L,去除率分别达到75.1%和88.8%,出水pH为7.8,电能消耗为1.75 kWh/m3。     

亚甲基蓝表面修饰纳米TiO2降解造纸废水动力学

以亚甲基蓝(MB)作为表面修饰剂,采用简单的化学吸附法制备亚甲基蓝表面修饰的纳米TiO2光催化剂(TiO2-MB)。经表面修饰后,TiO2-MB光催化剂波长响应范围红移至可见光区575 nm处。探讨了光催化剂量、光照时间和溶液pH值对TiO2-MB光催化降解造纸废水的影响;研究了纳米TiO2-MB对造纸废水的暗吸附规律和光降解性能。结果表明:纳米TiO2-MB对造纸废水的吸附规律都较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,属于吸热反应;光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型。在160 W高压汞灯光照80 min,3.0 g/L纳米TiO2-MB光催化降解pH=2.0的造纸废水(COD:2 069.8 mg/L),COD去除率可达94.7%,处理效果远高于避光条件下。光催化剂经8次使用仍具有较高的催化活性。