芬顿阴极-电凝聚臭氧气浮工艺处理MBR出水特性

为去除垃圾渗滤液MBR出水有机物,以铝(Al)为阳极,碳聚四氟乙烯(C-PTFE)为阴极构建了芬顿阴极-电凝聚臭氧气浮工艺,通过与常规电絮凝阴极(Al和SS)对比,探明了该工艺对垃圾渗滤液MBR膜出水的去除特性.结果表明:在pH5和臭氧流量为300mL/min时,芬顿阴极体系相比于SS和Al阴极体系对COD的去除率分别...     

阴极电生H_2O_2及电-Fenton法降解甲基橙

对石墨-PTFE阴极的主要制作参数和在无隔膜系统中电生H2O2的主要工艺参数进行了研究。结果发现,石墨与PTFE的质量比为4∶1~3∶1之间的石墨-PTFE阴极经350℃1 h煅烧后性能最好。采用磁力搅拌代替通常的氧气扩散和空气鼓泡等供氧方法,可简化系统的供氧设备,降低废水的处理成本,更易于放大和实施,且可充分利用阳极电生的氧气。石墨-PTFE阴极有较好的稳定性,重复使用10次之后,电生H2O2的活性没有下降。在由石墨-PTFE阴极和铁阳极组成的电-Fenton系统中对甲基橙溶液进行了降解,脱色效果显著。     

隔膜电解槽阴极区降解有机物的研究及其应用

采用隔膜电解法,分别研究了罗丹明B和硝基苯在不锈钢阴极表面的电解过程。结果表明,有溶解氧时,初始浓度分别为50 mg/L和120 mg/L的罗丹明B和硝基苯,电压20 V,电解2 h,阴极区电解液CODCr去除率分别为21%和36%。阴极区产生的H与O2发生反应生成HO2和OH等自由基,从而进一步引起有机物的降解。基于阴极区降解实验和降解机理进行的小试设计,在印染废水的处理中,取得了较好的降解效果。     

不锈钢与船体钢在海水中的电偶腐蚀行为研究

目的 研究不锈钢与船体钢在天然海水中的电偶腐蚀行为,为不锈钢的应用提供数据支撑。方法 利用电化学设备研究不锈钢与船体钢在天然海水中的自腐蚀和电偶腐蚀行为,并结合质量损失和腐蚀形貌研究阴阳极面积比对电偶腐蚀敏感性的影响。结果 2种金属的自腐蚀电位相差600 mV,电偶腐蚀倾向严重。当二者发生电偶腐蚀时,不锈钢作阴极,船体钢作阳极。随着不锈钢与船体钢阴阳极面积比的减小,船体钢的腐蚀速率和平均腐蚀深度减小,不锈钢的腐蚀形貌则不受面积比的影响。结论 在实际工程中,可通过增加阳极材料面积的方法来降低电偶腐蚀效应的影响。     

阴极负载不同催化剂对天然水体中沉积物微生物燃料电池运行特性的影响

考察了阴极负载Co₃O₄和MnOOH对天然水体中沉积物微生物燃料电池（SMFC）产电性能和SMFC对沉积物中有机质去除率的影响。实验结果表明,SMFC阴极负载Co₃O₄和MnOOH后,体系的输出电压由483 mV增大到549 mV和534 mV;相应体系的内阻由206 Ω显著降低到99 Ω和128 Ω,最大功率密度（Pmax）由3.3 mW/m²增大到9.1 mW/m²和6.6 mW/m²。此外,SMFC体系的电流密度与沉积物中烧失量（LOI）、易氧化有机质（ROOM）去除率呈线性关系,并且阴极负载Co₃O₄和MnOOH可以促进阳极沉积物中有机质的去除。     

羧基改性阴极对微生物电合成系统产乙酸性能的影响机制

微生物电合成系统(microbial electrosynthesis systems,MESs)可利用微生物将二氧化碳转化为有价化合物,有望实现温室气体的资源化利用,然而,其合成效率仍需进一步提高.本研究通过电化学还原重氮盐反应将特定的官能团—COOH接枝到碳布电极表面,探究改性阴极对于MESs性能的影响.结果发现,经—COOH改性的阴极材料亲水性显著提高,而循环伏安扫描电流变弱. MESs在启动阶段性能差异最大,运行48 h,改性组CA-H、CA-M、CA-L的产氢速率是CK的21. 45、28. 60和22. 75倍;运行120 h,CA-H、CA-M和CA-L的乙酸累积浓度是CK的2. 01、2. 43和1. 44倍. MESs运行324 h后,各阴极的电化学活性无明显差异,生物膜蛋白量无明显差异(～0. 47 mg·cm~(-2)).阴极生物膜的群落结构分析发现,属水平上由Acetobacterium、norank_p_Saccharibacteria和Thioclava占据主导,总相对丰度占到59. 6%到82. 1%;各阴极之间产乙酸功能菌Acetobacterium的相对丰度差别不大(31. 3%～40. 1%),而消耗乙酸的norank_p_Saccharibacteria属在CA-H、CA-M、CA-L和CK的相对丰度分别为:16. 1%、24. 6%、31. 1%和37. 5%.羧基改性阴极对MESs的启动阶段影响较大,可为MESs的快速启动提供新的思路.     

电-Fenton法处理水体中有机污染物的研究现状与进展

电-Fenton法是一项新兴的废水处理技术,在水处理中的应用受到了越来越多的关注。综述了电-Fenton法的基本原理、基本类型、基本特点,以及对水体中的农药、染料、PPCPs、工业污染物等难降解有机污染物的去除应用的现状,同时也指出了该法的一些优点和目前的不足,提出电-Fenton法今后的发展趋势。     

城市大气污染物对PEMFC性能的影响

论述了城市空气污染物(即阴极气体杂质)对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响。提出了燃料电池汽车(FCV)进入商业化应用时即将面临的一个急待研究的课题。文中综述了CO、CO2、硫化物、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、NH3、卤素离子(X-)、酸沉降物以及大气颗粒物等对PEMFC性能的影响,同时对解决阴极气体杂质影响的途径进行了分析。     

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.     

Effect of current density on groundwater arsenite removal performance using air cathode electrocoagulation

• With the same charge, current density had little effect on As(III) removal in ACEC. • ACEC had the lowest energy consumption compared with EC/O₂ or EC/N₂. • There was a trade-off relationship between energy consumption and removal time. • The ·OH concentration in ACEC was 1.5 times of that in the EC/O₂ system. Naturally occurring arsenic enrichment in groundwater poses a huge threat to human health. Air cathode electrocoagulation (ACEC) has recently been proposed to enhance As(III) oxidation and lower energy consumption. In this study, ACEC, EC/O₂ and EC/N₂ were evaluated with different current densities from 1 to 8 mA/cm² to investigate the effect on As(III) removal in different redox environments. Current density had no appreciable effect on arsenic removal efficiency given the same charge in ACEC because the concentration ratio of Fe/H₂O₂ under different current densities remained stable. However, in EC/O₂ and EC/N₂, As(III) removal was inhibited at higher current densities (4–8 mA/cm²), likely because more Fe(II) competed with As(III) for the oxidant, leading to less effective oxidation of As(III). In all EC systems, the ·OH units generated per power consumption reached the highest value at the lowest current density. Compared with other EC systems, the ACEC system showed lower energy consumption at all current densities due to the low energy consumption of the electrode reaction and more free radical generation. A lower current density saved more energy at the expense of time, showing the trade-off relationship between energy consumption and removal time. The operation costs for As(III) removal under optimal conditions were calculated as 0.028 $/m³ for ACEC, 0.030 $/m³ for EC/O₂, and 0.085 $/m³ for EC/N₂