非均电场对三维电极体系性能的影响

摘要

我国90﹪城市的江河湖泊地表水均不同程度地遭受高毒性难生物降解有机污染物的污染。研究难生物降解有机废水的治理技术，以解决潜在威胁着人们饮用水的安全问题，有着紧迫的重要意义。 电化学技术可提高有机物的可生化性或完全使其矿化，是处理此类有机废水的有效技术。但传统的平板二维电极面体比较小，电流效率低，而三维电极法面体比大、粒子间距小，物质传质效果极大改善，具有较高的电流效率和单位时空产率，是电化学水处理技术发展的重大突破。 常用的三维电极均是在整个反应床内充填满工作电极材料，因此无法看出其非均电势和电流的分布情况，也无法了解此非均电场对三维电极体系性能的影响。建立一种新方法去表现这种影响和推断此影响产生的反应机制是本论文的研究意义所在。 本论文把传统的粒子电极制成粒子电极板，用三维电极法处理模拟有机废水邻苯二甲酸氢钾溶液，在这种新的反应装置中，去研究非均电场对三维电极体系性能的影响。实验主要研究了在各种因素下垂直居中放置和平行居中放置这两种特定放置方式下粒子电极板的去除率和产生的中间活性物质H<,2>O<,2>的量，并进行比较分析，从而看出三维电极内非均电场对其体系性能的影响，并推断其影响产生的反应机制。研究表明，采用以PVC塑料板为底板的粒子电极板也均比以20目尼龙网为底板的粒子电极板有着较好的反应效率和重现性：在饱和吸附60 min，不通入空气，垂直居中放置和平行居中放置粒子电极板能够更好地去除各种可能影响实验结果的因素；这两种放置方式均在10 V电压下达到最高的去除率，且垂直居中放置粒子电极板的去除率较平行居中放置的高，在各个时间段，垂直居中放置粒子电极板的去除率均较平行居中放置的高，产生的中间活性物质H<,2>O<,2>的量也较平行居中放置的大，这随着反应时间和粒子电极高度L的增加差异越来越明显。 本论文认为，造成粒子电极板在这两种放置方式下处理效果不同的反应机制是“有效反应面积”和“放置位置”不同造成的。为了证实这个反应机制的推测，还需再进一步深入探讨在一定的电压下这两种放置方式在各个粒子电极表面所产生的电势与电流。此外，进一步探讨反应体系在这两种放置方式下所产生的有机中间体产物的类别或含量的差异，也有助于分析建立该反应机制。

目录

文摘

英文文摘

第1章前言

1.1电化学技术处理有机废水的原理和应用简介

1.2电化学技术协同处理有机废水的研究与应用进展

1.3三维电极

1.4研究目的与意义

第2章实验内容

2.1实验装置

2.2仪器与试剂

2.3溶液配置

2.4实验内容

第3章研究分析方法

3.1有机废水CODCr的测定

3.2 CODCr去除率的计算

3.3中间活性物质H2O2产量的测定

第4章实验结果与讨论

4.1粒子电极板的研制

4.2粒子电极板式三维电极操作参数的确定

4.3非均电场对三维电极体系性能的影响

4.4本三维电极反应中反应机制的推测

4.5结论

参考文献

附录 攻读硕士学位期间已发表或投稿的论文目录

致 谢

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