Ti/RuO2-CoO电极制备及其氨氮降解性能

采用热氧化法制备Ti/RuO_2-CoO电极,通过SEM和XRD对电极涂层的表面形貌和晶体结构进行表征;并利用最佳条件制备的电极开展电化学氧化氨氮模拟废水研究。实验研究了电流密度、初始pH值、Cl~-浓度和NH_3-N初始浓度对NH_3-N降解效果的影响。研究结果表明:当n(Ru)/n(Co)=7∶3时Ti/RuO_2-CoO电极对NH_3-N的去除效果较好。随着电流密度的增加,NH_3-N去除率随之升高;初始pH为碱性条件时,NH_3-N去除效果较好;NH_3-N去除率随Cl~-浓度的增加呈现先增大后减小,当Cl~-浓度为3 000 mg/L时,氨氮去除率达到97.95%。当电流密度为70 mA/cm~2、Cl~-浓度为3 000 mg/L、初始pH=9时,经过180 min电解后,氨氮初始浓度从500 mg/L降低至10.25 mg/L,且电化学氧化氨氮的产物主要为氮气和硝酸盐氮。     

三维电极系统电化学氧化三唑酮

以三唑酮(TDF)为目标污染物,以钛基钌铱电极和不锈钢板作阳极、阴极,颗粒活性炭(GAC)为粒子电极构建三维电极系统,通过搅拌实现粒子电极呈流化状态。研究电流密度、TDF初始浓度、GAC投加量、初始pH对三维电极系统的TDF去除效率的影响。研究结果表明:增大电流密度有助于提高TDF去除效率;TDF去除率随初始pH的增大呈现逐渐增大的趋势,碱性条件有助于TDF的去除;当GAC投加量为1～4 g/L时,增大GAC投加量有助于TDF的降解;增大TDF初始浓度会导致去除率的降低。当TDF初始浓度为200μg/L、电流密度为8m A/cm2、初始pH=11、GAC投加量为4 g/L时,电化学氧化10 min时TDF去除率达到99.95%。三维电极系统的传质效率高于二维电极系统,三维电极电化学氧化系统是一种适用于降解TDF的高级氧化技术。     

磷酸铵镁法回收稀土分离废水中镁及氨氮的研究

磷酸铵镁法是一种有效的回收氨氮、磷和镁的方法。本文通过热力学计算,分析了反应过程及pH值对磷酸铵镁生成的影响规律。根据理论分析结果,进行了pH值、磷源、加料方式等因素对氨氮、磷去除率的影响实验。结果表明:以Na3PO4为磷源,通过向氮磷混合液中加入含镁废水,并控制反应液pH值为9时,氮磷镁去除率均可达98%以上,得到沉淀物经X衍射分析为六水磷酸铵镁。     

活性碳纤维阴极电芬顿反应降解微囊藻毒素研究

以具有高比表面积的活性碳纤维作为阴极,通过电芬顿反应降解水中微囊藻毒素(MCRR,MCLR)的电化学方法系统考察了电流密度、pH值和Fe2+浓度等因素对微囊藻毒素降解效果的影响.实验结果表明,在Fe2+浓度为1.0mmol/L和电流密度为6.6mA/cm2条件下,电化学处理60min,MCRR(8.81mg/L)去除率为75%,MCLR(6.36mg/L)去除率为94%.证明过氧化氢可以通过电化学还原在活性碳纤维阴极表面高效产生,微囊藻毒素可被高效降解去除.     

镁铝二元水滑石的焙烧产物对染料废水酸性红88的吸附

研究了镁铝水滑石的焙烧产物(LDO)对阴离子染料废水酸性红88(AR88)的吸附特征。分别考察了染料的初始浓度、吸附剂投加量、初始pH值、反应温度和竞争离子等因素的影响,并用XRD、红外光谱对水滑石以及吸附前后的LDO进行了表征。实验结果表明：LDO对高浓度的AR88具有良好的去除效果,在15 ℃、pH=10～11下,1.0 g·L^-1的LDO对浓度为2 000 mg·L^-1的AR88的去除率可高达99.95%,吸附容量为1 999.0 mg·g^-1。经4次回收重复利用的LDO对AR88的去除率仍为90%以上。     

苯酚在含氯体系中的电化学氧化

以Ru-Ir/Ti三元电极作阳极电解处理苯酚废水,研究废水中Cl-初始浓度对处理效果的影响.结果表明,在一定的电解时间内,苯酚的电化学氧化符合一级动力学方程;废水中Cl-的初始浓度越大,苯酚完全被氧化所需的时间也越短,即其表观速率常数越大.苯酚在Cl-体系中降解的中间产物主要有4-氯苯酚,1-氯苯酚,2,4-二氯苯酚,2,6二氯苯酚,2,4,6-三氯苯酚及各种短链脂肪酸和氯代醇等;最终产物是CO2、CHCl2和CHCl3.电解中间体的生成和降解速率随废水中Cl-初始浓度的增加而增大.据此,导出苯酚在含Cl-体系中电化学氧化的反应途径.     

La-Ti/SnO2-Sb/RuO2-Co电极制备及其处理垃圾渗滤液研究

以纯钛为基体材料,并以热氧化的方式制备La-Ti/SnO_2-Sb/RuO_2-Co电极,采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线能量色散谱(EDS)对电极涂层表面形貌和晶体结构进行表征。采用制备的La-Ti/SnO_2-Sb/RuO_2-Co电极作为阳极,不锈钢为阴极,构建电化学反应器,对老龄垃圾渗滤液进行降解。结果表明在电流密度为65 mA/cm~2、Cl-浓度为4 500 mg/L、初始pH=9和反应时间为6 h的最佳反应条件下,La-Ti/SnO_2-Sb/RuO_2-Co电极对NH_3-N和COD的去除率分别达到86.5%、61%。     

铁酸铋可见光催化过一硫酸盐去除金橙Ⅱ

采用共沉淀法制备新型可见光催化剂铁酸铋,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、FTIR对其进行表征,并研究铁酸铋激活过一硫酸盐(PMS)去除金橙Ⅱ的影响因素与金橙Ⅱ的降解规律。实验结果表明:初始pH值越低,金橙Ⅱ降解速率越高;随PMS浓度的增加,金橙Ⅱ去除率先增大后降低;随着铁酸铋用量增加,金橙Ⅱ去除率增大,当铁酸铋用量超过0.2g时,去除率趋于恒定;金橙Ⅱ初始浓度增加,去除率降低,但随时间增加,最终去除效果仍趋于一致;当金橙Ⅱ浓度为10 mg·L~(-1),PMS浓度为0.3 mmol·L~(-1),铁酸铋用量为0.2 g,反应时间为70 min时,金橙Ⅱ去除率可达到99.58%;金橙Ⅱ稳定降解时,符合拟一级动力学方程。     

含钛高炉渣对水中氨氮的吸附特性

选用含钛高炉渣作为吸附剂,研究渣的投加量、粒径大小、温度以及溶液初始pH等因素对含钛高炉渣吸附水中氨氮的影响及吸附特性。动力学数据分析表明,准二级动力学模型能更好地描述含钛高炉渣对氨氮的吸附;颗粒内扩散方程拟合结果发现,含钛高炉渣对氨氮的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个阶段。吸附等温线拟合表明Langmiur方程能够更好地模拟含钛高炉渣对氨氮的吸附过程。在20℃、反应时间4h的条件下,对于100mL浓度为100mg/L的氨氮溶液,8g粒径为80~120目的含钛高炉渣对氨氮的去除率可以达到32%;随着温度的升高,去除率基本呈上升趋势;溶液初始pH对氨氮的去除有一定的影响,在碱性条件下有较好的去除效果。     

印染废水的电化学深度处理及回用研究

针对印染废水水质特性,在PbO₂/Ti阳极、不锈钢板阴极的电解反应器中研究了电化学氧化对印染废水生化出水的处理效果. 试验结果表明,电氧化工艺可以实现化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）、氨氮和色度的同步去除. 在电流密度10 mA·cm^-2时电解60 min,废水中COD、氨氮、色度、氯离子浓度以及pH值等指标均可达到GB/T 19923-2005《城市污水再生利用工业用水水质》中工艺与产品用水标准,电流效率达45.6%,吨水能耗4.1 kW·h.