電化學電解—TiO2光催化處理工業(yè)循環(huán)冷卻水的研究.pdf

1、工業(yè)循環(huán)冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷濃縮，導致水體富營養(yǎng)化，引起系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕、微生物黏泥三大嚴重問題，將降低冷卻水系統(tǒng)的換熱效率和使用壽命，因此，亟需采用高效的水處理法解決冷卻水系統(tǒng)的三大嚴重問題。光催化水處理法和電化學水處理法，水處理條件溫和、能耗低、無二次污染，且高效，因此受到廣泛關(guān)注和研究。本文重點研究電化學法對循環(huán)冷卻水處理的綜合性能，并首次將光催化法與電化學法進行聯(lián)合，簡稱“光/電法”，研究光/電法對循環(huán)冷卻水中氨氮的降解效果。

2、
　　首先，設(shè)計一種電解水處理設(shè)備，分別選用不銹鋼板和表面有釕銥涂層的鈦板作為電解陰極和陽極。采用電化學法去除冷卻水中的鈣離子、降解COD、殺菌，并研究陰極表面垢的自清洗辦法。另外，對水處理影響因素進行研究和優(yōu)化，如電流密度、水處理時間、NaCl濃度。結(jié)果表明:電化學法能夠有效去除冷卻水中的Ca2+，降解COD和殺菌，具有良好的綜合水處理性能;采用“切換電極，反向通電”的方式可清除陰極表面垢，恢復(fù)電極性能;當電流密度為10.7 m

3、A/cm2時，經(jīng)15min電解處理后，循環(huán)冷卻水中的殺菌率達到99.99％，Ca2+去除率為52.6％，COD降解率為50.8％。
　　其次，采用光/電法降解循環(huán)冷卻水中的氨氮。研究光催化法與電化學法在水處理過程中的協(xié)同作用。監(jiān)測電流密度、pH值、氯離子濃度等對氨氮降解效果的影響。結(jié)果表明:光/電法在氨氮降解過程中存在協(xié)同作用，其氨氮去除率在光催化法和電化學法的基礎(chǔ)上有大幅提升;水處理過程產(chǎn)生的強氧化活性中間產(chǎn)物HClO，ClO-

4、是光/電協(xié)同作用的主導因素;酸性條件和較大的電流密度能夠提高光/電法的氨氮去除率，當pH值為5，電流密度為10 mA/cm2時，經(jīng)90min處理后，氨氮去除率達到95％，N2占總氨氮降解產(chǎn)物的84.2％。
　　最后，研究光/電法對剛果紅和高氨氮濃度的垃圾滲濾液的降解效果。結(jié)果表明:光/電法對剛果紅的降解效果明顯，電流密度為10 mA/cm2，經(jīng)25min光電處理后，剛果紅含量由30 mg/L下降到了0.5 mg/L。另外，延長水處