鈦基及其氧化物電極的制備及在廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、電化學(xué)水處理技術(shù)是利用外加電場(chǎng)作用，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過一系列設(shè)計(jì)的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程，達(dá)到預(yù)期的去除廢水中污染物或回收有用物質(zhì)的目的。本文利用自制的鈦基氧化物電極，經(jīng)雙陽極技術(shù)，分別對(duì)電鍍鉻(Ⅵ)廢水、模擬染料廢水和制藥廠廢水進(jìn)行處理，獲得滿意的結(jié)果。 本論文分為三部分： (1)采用鈦-鐵雙陽極電絮凝技術(shù)，以鉻(Ⅵ)去除率為指標(biāo)，利用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，研究不同陽極材料及組合方式、電流強(qiáng)度、電解時(shí)

2、間、廢水pH值、電導(dǎo)率、靜置時(shí)間等因素對(duì)廢水中鉻(Ⅵ)處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)濃度為0.2mg/mL的含鉻(Ⅵ)模擬廢水，當(dāng)電流強(qiáng)度為0.25A，電解時(shí)間為1.5h，電解質(zhì)NaCl濃度為1.0g/L及廢水pH=9時(shí)，鉻(Ⅵ)的去除率最高，達(dá)97.68％。初步探討了鈦．鐵雙陽極電絮凝法除鉻(Ⅵ)機(jī)理，得出氧化還原和絮凝并存，是廢水中鉻(Ⅵ)被有效去除的主要原因，動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鉻(Ⅵ)的去除過程符合零級(jí)反應(yīng)。 (2)通過電沉

3、積技術(shù)，制備PbO<,2>/Ti電極，同時(shí)摻雜鈷金屬對(duì)其進(jìn)行改性，利用SEM和XRD分析方法表征了電極的形貌及結(jié)構(gòu)，以模擬染料廢水亮綠、結(jié)晶紫、甲基橙為目標(biāo)有機(jī)物，利用改性PbO<,2>/Ti電極、Al電極為雙陽極，在10min內(nèi)三種模擬染料廢水的脫色率達(dá)95％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鈷改性PbO<,2>/Ti電極具有更好的電催化性能；動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，亮綠和甲基橙的降解過程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)關(guān)系，而結(jié)晶紫的降解過程符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)關(guān)系。

4、 (3)用電沉積法自備了Pr改性SnO<,2>/Ti電極，用SEM和XRD分析方法表征了電極的形貌及結(jié)構(gòu)。以制藥廠廢水的COD去除率為考察指標(biāo)，以改性的SnO<,2>/Ti電極、Al電極為雙陽極，采用均勻設(shè)計(jì)方法對(duì)電催化氧化廢水的條件進(jìn)行了優(yōu)化，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了COD去除率與電流強(qiáng)度、時(shí)間、Pr的摻雜量、面積比(SnO<,2>/Ti：Al)之間的數(shù)學(xué)模型。在回歸分析的基礎(chǔ)上，篩選出了電催化氧化的最佳條件，此條件下COD由392m