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电催化氧化技术处理硝基苯废水的试验研究

发布时间:2018-05-15 15:30 类别:全天计划群

  摘要:用尝试室便宜的活性炭粒子填充电极电催化氧化反映器对模仿硝基苯废水进行了降解处置。初步切磋电催化氧化反映的机理,调查了电流强度、反映时间、进水浓度等对硝基苯去除率的影响。用一元线性回归方程对分歧初始浓度和电流强度降解后硝基苯的相对残存浓度对反映时间的相关性进行了阐发,成果发觉相关系数大于临界相关系数,硝基苯的降解合适表观一级反映动力学模子,求出了各反映前提下的一级速度常数。通过用spss软件阐发,表白分歧的初始浓度和电流强度下ln(C0/C)对时间的相关性显著。尝试成果表白,在本尝试前提下,硝基苯的去除率达到95%以上,能无效的催化降解硝基苯。

  中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-6504(2006)11-0082-04

  硝基苯类化合物是剧毒物质,是我国情况庇护中优先节制的52种无害物质之一。具有致癌、致突变性或生殖毒性,且难生物降解,很多国度都将其列为优先节制的污染物[1]。目前国内一般采用次氯酸钠、臭氧等化学氧化法;活性炭吸附、萃取等物理方式;保守的生化法或其他高级氧化手艺处置硝基苯废水。生物法虽然具有易节制、无二次污染、出水水质好等长处,但因为处置速度慢而大大限制了该手艺的现实使用[2]。近年来操纵电、磁、光和声等物理、化学过程发生大量自在基的电化学氧化手艺处置无机废水,出格是难于生物降解的持久性无机污染物(POPs),已越来越遭到人们的关心[3-4]。

  以尝试为根本,通度日性炭粒子填充电极间的电催化反映器对模仿硝基苯废水进行预处置,使生物难降解的硝基苯转化为易生物降解的苯胺[5],摸索无效削减废水毒性、提高废水可生化性的路子,切磋电催化氧化手艺中次要要素对硝基苯去除率的影响纪律。

  一个完整的无机物电化学降解过程包罗两个方面:一是使污染物在电极上发生间接电催化反映而转化的“间接电化学过程”,二是操纵电极概况发生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化还原改变的间接电化学过程[6]。本研究采用的反映器是在保守二维电解槽电极间装填活性炭粒子并使装填的活性炭粒子概况带电。填充在电解槽内的粒子在高梯度的电场感化下,感应而复极化为复极性粒子,即在粒子的一端发生阳极反映,另一端发生阴极反映,整个粒子成了一个立体的电极,粒子之间形成一个微电解池,整个电解槽就由如许一些微电解池构成。无机污染物在二维电极和这些小的复极性电极上发生氧化反映或被电极上发生的一些羟基自在基和重生态氧等其它两头氧化物氧化分化[7]。

  电催化氧化的机理次要是自在基反映。在电催化前提下,反映系统中将发生多种强氧化性物质,此中·OH的发生量是最多的,而反映过程中发生的活性两头体H2O2则是构成自在基的主要激发剂。无机物(R)在·OH感化下,发生快速氧化反映及自在基链反映,从而达到去除的目标。可是若H2O2浓渡过高时,过量的H2O2也会耗损·OH[8-。此外,溶液中过量的H2O2也会与·OH反映生成过氧化羟基自在基(·HO2),而·HO2的氧化机能相对于·OH较弱[10]。

  表1列出了电催化系统中可能发生的部门强氧化性活性物质及其尺度还原电极电势。从表中能够看出,它们都具有相当高的还原电势,因而可以或许氧化大大都无机物。

  方案设想:尝试安装见图1,配制分歧浓度的硝基苯废水通过恒流泵1和流量计2由下而上注入电催化反映器底部的布水槽平均进入反映器3,进行电催化氧化处置,反映器由直流稳压电源4供电。监测目标为硝基苯的质量浓度,采样点为反映器的进水口和出水口。要求颠末处置后硝基苯的出水浓度合适《污水分析排放尺度》GB8978-1996)的一级排放尺度(硝基苯≤2.0mg/L)。

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