太陽能電池驅動的電化學水處理技術與設備研究.pdf

1、隨著工業(yè)與人口的快速發(fā)展，大量含有難降解有機污染物的工業(yè)廢水、醫(yī)藥廢水與農用化學品被排入到自然水體中，給水體造成了嚴重的污染。這些污染物，特別是藥品和個人護理用品(PPCPs)，雖然在環(huán)境水體中的濃度較低，但可通過一系列的遷移與轉化作用富集在水產品中，人類通過食用這些水產品從而對健康造成不利的影響，因此亟需尋找處理此類污染物的有效可行的方法。本文嘗試用電化學技術對含氯霉素廢水進行降解，并把太陽能光伏電池引入到水處理領域中，用太陽能光伏電

2、池驅動電化學水處理設備，從而實現治理污染、節(jié)約能源的目標。本文的主要研究內容和結論如下：
　　 (1)首先對電化學技術處理模擬氯霉素廢水的工藝條件進行了優(yōu)化，優(yōu)化結果是：處理時間180min、溶液的pH=8.0(用緩沖溶液配制)、電解質濃度為0.05 mol/L、電流密度為1mA/cm2。在此條件下，電化學技術對初始濃度為10mg/L的氯霉素模擬廢水的去除率達95%左右。在其處理能力之內，氯霉素的去除率與初始濃度無關。電化學技術

3、降解氯霉素的過程符合一級反應動力學。
　　 (2)在最優(yōu)條件下，用陰陽極同槽式反應器處理初始濃度為10m/L的實際氯霉素廢水，去除率達80%。用陰陽極隔離式反應器處理氯霉素廢水發(fā)現，陰極還原作用比陽極氧化作用對降解氯霉素的效果要好，陰極室氯霉素的去除率為60%，陽極室只有20%。
　　 (3)根據實驗需要，選定了一款輸出性能合適的太陽能電池板，并對其輸出電壓、輸出電流以及輸出功率進行了測試。光照正常時其輸出電壓范圍為16

4、.9V至18.0V，電流范圍為0.074A至0.08A，功率范圍為1.25W至1.44W，輸出性能的穩(wěn)定性較好。再用此太陽能電池為電化學反應器供電，考察其對氯霉素廢水的降解效果。用陰陽極同槽式反應器處理180min后可降解掉95%的初始濃度為10 mg/L的氯霉素廢水。對于條件相同的陰陽極室來說，處理180min后陰極對氯霉素的降解率達到87%，比陽極室氯霉素的去除率提高了60%左右。
　　 (4)根據實驗需要以及和太陽能電池相