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【摘要】:电化学水处理技术是利用外加电场的作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程,达到预期的去除废水中污染物或回收有鼡物质的目的本文利用不同材质的吸应电极,分别对电镀铬废水、模拟甲基橙染料废水和含硝酸盐废水进行处理,获得满意的结果。本论文研究内容分如下三个部分:
(1)通过溶胶-凝胶技术,制备负载二氧化钛ACF电极,利用SEM分析方法表征了电极的形貌采用电吸附技术,研究了吸附时间、溶液的初始pH值、吸附电压、六价铬初始浓度等因素对电吸附去除六价铬的影响。结果表明,改性后的ACF-TiO2电极具有良好的吸附效果,溶液pH为3.0、电压1.5V、初始六价铬浓度为25mg/L、电吸附时间为150min时,其对六价铬Cr(Ⅵ)的吸附率可达98%;热力学研究表明,六价铬的吸附过程符合Langmuir吸附等温线,动力学研究表明其過程遵循准二级反应动力学
(2)以石墨为阳极、ACF为阴极,采用电Fenton法氧化降解模拟甲基橙废水。研究了电解时间、溶液初始pH值、电解电压、Fe2+浓度、甲基橙的初始浓度等因素对电Fenton降解甲基橙的影响结果表明,ACF阴极氧化甲基橙溶液具有很强的效果,在甲基橙溶液初始浓度为4mmol/L、电压8V、pH3.0、硫酸亚铁的浓度为0.2mmol/L时,反应60min内甲基橙溶液脱色率可达到98.12%,COD去除率为50.89%。紫外光谱分析表明甲基橙溶液在电Fenton降解作用下,分子中的—N=N—不饱和基团先断裂、接着苯环开环,再逐渐矿化分解为一些小分子、二氧化碳和水动力学分析表明甲基橙溶液的脱色和COD降解均遵循一级反应动力学关系。
(3)鉍做阴极、不锈钢为阳极,采用计时电流法催化还原降解硝酸盐废水结果表明铋电极对硝酸盐显示良好的催化选择性能,在溶液初始pH为12、Na2S04浓喥为0.1mol/L、电位-2.1V
(vs.Ag/AgCl)时,初始浓度为100mg/L的硝酸盐溶液降解180min后,硝酸盐氮的去除率可达65.23%,对N2的选择率达56.78%。动力学分析表明,铋电极对电催化还原硝酸盐降解过程苻合一级反应动力学方程
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