三維電極中等量粒子在不同分布狀態(tài)下的工作機(jī)制研究.pdf

1、復(fù)極性三維電極是處理難生物降解有機(jī)廢水的一種有效的治理技術(shù)。復(fù)極性三維電極反應(yīng)器中一般同時(shí)填充導(dǎo)電粒子和絕緣顆粒以減少短路電流，導(dǎo)電粒子是電阻較低的物質(zhì)，一般為金屬、鍍金屬玻璃球、石墨顆粒和活性碳顆粒等，而絕緣顆粒則一般采用石英砂。然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于絕緣顆粒和導(dǎo)電粒子的密度、粒徑的明顯差異，在水流、氣流的長(zhǎng)期沖刷作用下，絕緣顆粒和導(dǎo)電粒子會(huì)逐步分開(kāi)，以致短路電流增多，降低電流效率。此外，槽中填充大量粒子而不考慮粒子在槽中的分布狀

2、態(tài)，容易造成浪費(fèi)和污泥沉積，且粒子電極難于清洗再生，以致效率下降。 填充在復(fù)極性三維電極反應(yīng)器中的導(dǎo)電粒子是影響處理效果的一個(gè)重要因素，但其通常都是規(guī)格各異的，在槽中位置也沒(méi)規(guī)律，雖然這種填充方法較二維電極在時(shí)空產(chǎn)率上有很大程度的提高，但同時(shí)槽中的電勢(shì)和電流分布也十分不均勻。此外，常規(guī)復(fù)極性三維電極反應(yīng)器只是將規(guī)格各異的粒子均勻地填充在反應(yīng)槽中，并沒(méi)考慮不同粒子長(zhǎng)度對(duì)處理效果的影響，這使得復(fù)極性三維電極粒子的應(yīng)用上還有很大的盲

3、目性。 本文采用活性碳粒為基體制成的OFR專(zhuān)用工業(yè)顆粒為復(fù)極性三維電極反應(yīng)器的填充粒子，并將其磨成大小和長(zhǎng)度比較均勻的幾種規(guī)格，制成粒子串。在各種染料廢水體系下，比較等量粒子在三維電極反應(yīng)器中不同分布狀態(tài)下的處理效果，并通過(guò)電解硫酸銅、電位測(cè)定等實(shí)驗(yàn)討論了反應(yīng)槽中粒子的電位分布，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： (1)粒子電極串上粒子是彼此相隔的，能完全消除三維電極體系中的短路電流。 (2)對(duì)于A型(長(zhǎng)度方向串聯(lián))和B型(直

4、徑方向串聯(lián))的兩種粒子電極串，當(dāng)B型粒子電極串垂直居中放置于電解槽中且粒子長(zhǎng)度方向與電場(chǎng)方向一致時(shí)，有較好的處理效果。 (3)粒子總量相等時(shí)，粒子的平均長(zhǎng)度越長(zhǎng)，廢水的脫色效果越好。 (4)粒子總量相等時(shí)，使用粒子電極串的方式比傳統(tǒng)填充床廢水處理效果要好。 (5)電解硫酸銅溶液實(shí)驗(yàn)和電位測(cè)定實(shí)驗(yàn)表明，銅離子僅在粒子電極靠近主陽(yáng)極的一端析出，發(fā)生還原反應(yīng)，而粒子電極另一端則發(fā)生氧化反應(yīng)；在固定電壓固定位置下，