三種電化學(xué)水處理技術(shù)的研究.pdf

1、電化學(xué)水處理技術(shù)是利用外加電場(chǎng)的作用，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)一系列設(shè)計(jì)的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過(guò)程或物理過(guò)程，達(dá)到預(yù)期的去除廢水中污染物或回收有用物質(zhì)的目的。本文利用不同材質(zhì)的反應(yīng)電極，分別對(duì)電鍍鉻廢水、模擬甲基橙染料廢水和含硝酸鹽廢水進(jìn)行處理，獲得滿意的結(jié)果。本論文研究?jī)?nèi)容分如下三個(gè)部分：
　　 (1)通過(guò)溶膠-凝膠技術(shù)，制備負(fù)載二氧化鈦ACF電極，利用SEM分析方法表征了電極的形貌。采用電吸附技術(shù)，研究了吸附時(shí)間、溶液的初始

2、pH值、吸附電壓、六價(jià)鉻初始濃度等因素對(duì)電吸附去除六價(jià)鉻的影響。結(jié)果表明，改性后的ACF-TiO2電極具有良好的吸附效果，溶液pH為3.0、電壓1.5 V、初始六價(jià)鉻濃度為25 mg/L、電吸附時(shí)間為150 min時(shí)，其對(duì)六價(jià)鉻Cr(Ⅵ)的吸附率可達(dá)98％；熱力學(xué)研究表明，六價(jià)鉻的吸附過(guò)程符合Langmuir吸附等溫線，動(dòng)力學(xué)研究表明其過(guò)程遵循準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
　　 (2)以石墨為陽(yáng)極、ACF為陰極，采用電Fenton法氧化降

3、解模擬甲基橙廢水。研究了電解時(shí)間、溶液初始pH值、電解電壓、Fe2+濃度、甲基橙的初始濃度等因素對(duì)電Fenton降解甲基橙的影響。結(jié)果表明，ACF陰極氧化甲基橙溶液具有很強(qiáng)的效果，在甲基橙溶液初始濃度為4 mmol/L、電壓8 V、pH3.0、硫酸亞鐵的濃度為0.2 mmol/L時(shí)，反應(yīng)60 min內(nèi)甲基橙溶液脫色率可達(dá)到98.12％，COD去除率為50.89％。紫外光譜分析表明甲基橙溶液在電Fenton降解作用下，分子中的-N=N-不

4、飽和基團(tuán)先斷裂、接著苯環(huán)開(kāi)環(huán)，再逐漸礦化分解為一些小分子、二氧化碳和水。動(dòng)力學(xué)分析表明甲基橙溶液的脫色和COD降解均遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)關(guān)系。
　　 (3)鉍做陰極、不銹鋼為陽(yáng)極，采用計(jì)時(shí)電流法催化還原降解硝酸鹽廢水。結(jié)果表明鉍電極對(duì)硝酸鹽顯示良好的催化選擇性能，在溶液初始pH為12、Na2SO4濃度為0.1 mol/L、電位-2.1 V(vs.Ag/AgCl)時(shí)，初始濃度為100mg/L的硝酸鹽溶液降解180 min后，硝酸鹽氮