电场强化煤基炭膜处理含酚废水过程中的失活与再生性能研究

摘要

电场强化煤基炭膜(CM)实现了电化学氧化与膜分离技术的一体化耦合,在有机废水处理领域展现出良好的应用前景,但在长周期处理过程中会出现催化活性下降、水处理性能降低的现象.以模拟含酚废水为对象研究了电场强化CM在含酚废水处理过程中的失活过程与再生方法,采用扫描电镜和电化学工作站研究了失活前后炭膜的微观形貌和电化学性能,讨论了CM的失活机理,考察了不同处理方法对失活炭膜(CM-D)的再生效果.结果表明,在电场强化的作用下(2.0 V),CM对水中苯酚的去除效率显著提升;处理高浓度废水会加速CM的失活;CM失活的主要原因是苯酚分子电聚合生成了聚合物沉积在CM的颗粒表面,覆盖了电化学活性位点.采用溶剂清洗和电化学氧化处理难以实现CM的完全再生;热解处理表现出较好的再生性能,且随着热解温度的升高,再生后CM-D的水处理性能提升,当温度为600℃时,CM-D的性能恢复到与原膜相当,说明此温度条件下处理对CM-D具有良好的再生效果.