炭黑流动电极的孔径分布对流动电极电容去离子脱盐性能的影响

流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)主要依靠流动电极的电吸附来实现离子去除。而其中流动电极的孔径分布是影响FCDI的脱盐性能的重要因素。为此,选择4种具有高导电性的炭黑(carbon black,CB)作为流动电极,考察了流动电极的孔径分布对FCDI脱盐性能的影响。结果表明,在隔离闭合循环(isolated closed-cycle,ICC)模式下,脱盐性能与流动电极的比表面积呈正相关(r=0.918),并主要受介孔面积的影响。在单循环(single cycle,SC)模式下,FCDI的脱盐性能与介孔面积呈正相关(r=0.583),与微孔面积呈负相关(r=-0.725)。当使用介孔面积最大的炭黑作为流动电极时,离子在流动电极表面的解吸速率升高了53%,FCDI的脱盐率提高了702%。吸附-解吸实验结果表明,由于微孔存在尺寸小、吸附-解吸路径长等缺点,使被流动电极吸附的离子难以被快速解吸,从而抑制了在SC模式下流动电极的再生。介孔可强化FCDI在2种操作模式下的脱盐性能;而微孔却抑制了SC模式下的离子解吸,从而降低了...     

TiO2/Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO₂/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode, SCE)为参比电极建立TiO₂/Ni 光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

吸附树脂组合工艺对微污染水的净化处理效果研究

利用江苏省盐城市串场河水作为源水,在常规处理工艺对源水进行前处理的基础上,结合树脂吸附处理工艺探讨了新型吸附树脂对水源水的处理效果和树脂吸附剂的再生效果.结果表明,新型吸附树脂按照ZH-02、ZH-03和ZH-00的顺序进行组合,对经沉淀砂滤预处理后的饮用水源水中微污染有机化合物具有较好的去除效果,处理2 000 BV后需对树脂进行再生,用2～2.5 BV的醇碱在常温下脱附,元素分析结果表明脱附效果较好,对水源水进行深度处理的原料成本大约为3.9元/t.     

钛基氧化物涂层电极在污水处理方面的实验研究

用涂刷热分解氧化法研究制作了3种钛基金属氧化物涂层电极：SnO₂-Sb₂O₃-CeO₂/SnO₂-Sb₂O₃/Ti、SnO₂-Sb₂O₃-CoO₂/SnO₂-Sb₂O₃/Ti和SnO₂-Sb₂O₃-CoO₂/IrO₂/Ti,用于处理生活污水,筛选出了处理效果最好的电极：SnO₂-Sb₂O₃-CeO₂/SnO₂-Sb₂O₃/Ti电极。通过SnO₂-Sb₂O₃-CeO₂/SnO₂-Sb₂O₃/Ti电极处理生活污水的静态实验,研究了电解时间、电流密度等因素对电解效果的影响,得出该电极较佳的运行参数是：极板间距1 cm、电流密度10 mA/cm²、电解时间2 h,此时,COD、NH₃-N、总磷、总氮、SS和大肠菌群的去除率分别为94.0％、99.8％、51.8％、70.8%、100％和100％;并用该参数进行了动态实验,连续运行60 d,得到了稳定的出水水质数据。     

TiO_2/NiPECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode,SCE)为参比电极建立TiO2/Ni光电催化氧化(PECO)体系.以邻苯二甲酸二甲酯(dimethyphthalate,DMP)为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用.结果显示:DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为:催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等.实验证明本体系中光电之间具有协同作用.     

实验室中酸度计测定数据质量保证的探讨

pH值的测定,是水质分析中最重要和最经常进行的分析项目之一,是评价水质的一个重要参数。笔者在工作中使用pHs-3型酸度计测定在环境监测中采集的各类水样,由于样品成分复杂,清洗不完全,导致测定数据的波动,从而影响数据的准确性;由于电极的长期使用,其寿命和准确度下降,影响测定的结果。针对以上出现的问题,笔者测定了不同温度下的不同标准缓冲溶液,以及不同稀释度标准缓冲溶液的pH值,对pHs-3型酸度计测定数据的可靠性和准确性进行了研究,为保证pH值测定数据的可靠性和准确性提供参考。     

三维电极电吸附动态反应器的除氟特征研究

采用自制的单极性复合型三维阳极作为第三维电极对含氟水进行动态电促吸附实验,通过研究不同填充床高度、阴阳极板间距、隔膜材料对电促吸附除氟效果的影响,确定反应器的最佳结构参数为:填充床高度20 cm、阴阳极板间距4 cm、隔膜为nafion117膜。工作电压、进水pH、进水流速、共存物质对氟离子去除效果的影响结果表明:在一定范围内增大工作电压,降低进水pH或进水流速均可提高除氟效果。相应的最佳操作条件为:工作电压7 V、进水流速4 mL/min、酸性pH;腐殖酸和碳酸根离子的存在会对氟离子去除产生较强抑制作用,低浓度的氯离子可促进氟离子的电促吸附。扫描电镜(SEM)-电子能谱(EDX)的表征结果显示三维颗粒电极的表面及孔隙内部均可吸附氟离子,且电吸附后并未出现电极腐蚀现象。     

三维电极电化学氧化法深度处理DOP生产废水的研究

采用以铁板作阴、阳极,活性炭作填充粒子的三维电极电化学氧化法深度处理DOP生产废水。探讨了废水的pH、槽电压、极板间距、活性炭投加量和反应时间等因素对COD去除率的影响,并通过正交实验确定了处理DOP废水的最佳工艺条件,还对COD的降解动力学规律进行了初步探讨。结果表明,三维电极电化学氧化法处理DOP生产废水的最佳工艺条件为:pH值为5、电极间距为4 cm、槽电压为25 V、活性炭投加量为12 g/L、电解时间为90 min。在此条件下,COD去除率可达71.5%,出水COD浓度为50.9 mg/L,达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准。三维电极电化学氧化法对COD的降解反应呈表观一级反应,降解速率方程为C=C0e-0.0124t。     

新型三维电极生物膜反应器启动特性

为提高三维电极生物膜工艺(3DEBR)脱氮效率,通过改变反应器内部电极布置形式和极板间距,探讨了新型结构反应器启动运行和反硝化脱氮特性.结果表明,新型结构反应器挂膜迅速,启动快,脱氮效果更高,TN和NO3--N的去除率稳定在94.87％和99％左右;且具有较强的缓冲pH值能力;在一定程度上抑制了NO2--N、NH4+-N的积累以及高电流条件下碳棒的电解.新型结构的反应器能在高电流条件下获得较高的脱氮效率和稳定的出水水质.     

一种电化学与ClO_2催化氧化相耦合的污泥减量方法

正该专利公开了一种电化学与ClO2催化氧化相耦合的污泥减量方法。该专利所涉及的装置包括依次连接的主反应池、ClO2发生器、循环污泥泵、污泥储箱等。主反应池循环系统和生化反应器构成两级处理系统,在主反应池内发生电化学反应和ClO2催化氧化反应,柱状主阳极和不锈钢筒式阴极连同辅助阳极,构成了类似三维电极的电解池形式。ClO2发生器的出气管与主反应池的底部连接,主反应池内设有布气系统,主反应池顶端密封,反应后的尾气通过顶端的导出管与尾气处理器连接,