電催化-紫外復合船舶壓載水微藻滅活技術研究.pdf

1、船舶壓載水在船舶的運行中提供安全的保障，但由此引起的生物物種入侵問題也日益嚴重。國際海事組織制定了公約要求壓載水的排放必須滿足統(tǒng)一的標準，因此探索高效的船舶壓載水處理方式及處理設備是現(xiàn)階段的首要任務。電催化和紫外輻射技術復合處理船舶壓載水，不僅可以實現(xiàn)電催化的高效滅活性能，同時由于紫外的存在可以節(jié)約電催化系統(tǒng)的電流輸出，減少處理時間。本課題運用電催化和紫外復合技術處理船舶壓載水，實現(xiàn)了水中微藻的滅活，為壓載水處理技術的研究提供理論支持。

2、
　　本文建立了電催化/紫外復合船舶壓載水處理系統(tǒng)，建立了微藻大型培養(yǎng)模式，探究并比較了不同陽極材料電催化系統(tǒng)的滅活微藻性能，選擇電催化性能較好的陽極材料進行電催化/紫外復合系統(tǒng)對微藻滅活性能的探究，證明了電催化/紫外復合滅活壓載水中微藻的可行性和高效性。
　　通過改變水力停留時間和電流密度等條件進行Ti/SnO2陽極和Ti/SnO2-RuO2陽極電催化系統(tǒng)的滅藻性能探究，證明了鈦基復合涂層電極的電催化性能優(yōu)于鈦基單一涂層電

3、極。滅藻實驗的結果表明，不同陽極電催化系統(tǒng)的滅藻效果均隨水力停留時間的增加而提高，隨電流密度的增大而提高。Ti/SnO2陽極在HRT3.0s電流密度190mA/cm2條件下杜氏鹽藻的即時殺滅率達到IMO公約的要求，在HRT3.0s電流密度160mA/cm2條件下，反應出水在暗處放置兩小時后杜氏鹽藻的滅活效果可以達到IMO公約的要求；Ti/SnO2陽極在HRT3.0s電流密度200mA/cm2條件下滅活青島大扁藻出水中活藻數(shù)約為100ce

4、lls/mL。Ti/SnO2-RuO2陽極在HRT3.0s電流密度110mA/cm2或HRT2.5s電流密度180mA/cm2條件下青島大扁藻的即時殺滅率可達到IMO公約的要求，該條件下杜氏鹽藻被完全殺滅；在HRT2.0s電流密度190mA/cm2、HRT2.5s電流密度160mA/cm2和HRT3.0s電流密度80mA/cm2條件下，出水4小時后青島大扁藻的含量達到IMO的出水要求。
　　選擇電催化性能更好的Ti/SnO2-Ru

5、O2電極作為電催化/紫外復合處理系統(tǒng)的陽極材料，探究了電催化/紫外復合船舶壓載水處理系統(tǒng)對混合微藻的滅活性能。結果表明復合系統(tǒng)對微藻的滅活效果隨水力停留時間的增加而提高，隨著電流密度的增大而提高。在HRT3.0s電流密度140mA/cm2、HRT2.0s電流密度160mA/cm2或HRT1.0s電流密度180mA/cm2條件下可以實現(xiàn)微藻的即時滅活，達到IMO公約的要求。在HRT1.0s電流密度130mA/cm2、HRT2.0s電流密度