电解制备高铁酸钾与其降解污染物的研究

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1、鼻州太学硬士学位论文摘要传统水处理剂在水处理过程中易形成二次污染，因此在人们对水质标准要求越来越高的时代，传统水处理剂已无法满足人们的要求。高铁酸钾是一种新型、高效、安全、多功能的水处理剂，可弥补传统水处理剂的不足。本文研究了固体高铁酸钾的电解制备工艺，对固体高铁酸钾降解溶液中苯酚、甲醛、氨氮和气态甲醛的规律进行了探讨。采用隔膜式电解槽，纯KOH溶液做电解液，含铁电极为阳极，泡沫镍为阴极，经电解可直接从阳极液中分离出纯度大于90wt％的固体高铁酸钾。生产过程中不产生任何污染环境的副产物，电解液也可循环使用，生产工艺比较简单，成本较低，电流效率较高。利用所制得的高铁酸钾在不同投加量、不

2、同DH值和不同时闯等条件下对不同浓度的苯酚、甲醛、氨氮溶液以及甲醛气体进行降解实验，利用分光光度法进行测定，结果表明高铁酸钾对这几种物质具有良好的降解效果。主要结论如下：’(1)对电解槽槽体进行改造，采用水循环冷凝方式消除电解过程中的阴极碱雾。保证阳极液能够循环使用的关键是除去其中的低价铁杂质。电解结束后，阳极液中的固体K2Fe04应立即过滤或离心分离出来，并及时脱水脱碱方能稳定存在。用甲醇脱碱效果最好，但考虑到甲醇的毒性，最好选用乙醇做脱碱溶剂。从阳极液中分离出的固态电解产物，只经脱水、脱碱处理，不经任何纯化处理，K2Fe04的含量不少于90wt％，将所制产品利用重结晶进行提纯，可

3、得纯度为97．6％的K2Fe04晶体。(2)高铁酸钾的投加量是对这三种物质降解的关键因素，适当的增加高铁酸钾的投加量能够有效的提高降解率。对于苯酚，随着高铁酸钾加入量的增加，苯酚降解率呈逐渐增加趋势。当高铁酸钾与苯酚摩尔比达到10时。初始浓度分别为20、50、100、200mg／L的苯酚溶液降解率分别为94．8、90．7、94．2、92．9。．40。对于甲醛，加入少量的高铁酸钾即能产生很好的降解效果，当摩尔比为3时，不同浓度的甲醛溶液的降解率均能达到75％以上。对于低浓度氨氮溶液(10rag／L)，高铁酸钾的加入量对降解率没有太大的影响；对于高浓度氨氮，降解率随高铁酸钾加入量的增加而

4、增加，当摩尔比大于2时，氨氮降解率趋于稳定。(3)pH也是高铁酸钾降解苯酚、甲醛和氨氮的重要因素之一。对于20、50mg／L的苯酚溶液，最佳降解pH=6，而对于100mg／L的苯酚溶液，这一pH为5。降解20mg／L的甲醛溶液最佳pH=7，对于50、100mg／L的甲醛溶液最佳降解冉州文学嘎士学位语文pH为5。对于低浓度氨氮溶液(10mg／L)，pH的改变对降解率没有太大影响；对于高浓度氨氮溶液，降解率随pH的增大而增加。(4)初始浓度为100mg／L的苯酚和甲醛溶液降解率随温度的升高而降低，氨氮溶液降解率与此相反。(5)对于气体甲醛，降解率随甲醛浓度的升高而升高；高湿度和低温度对气

5、体甲醛的降解有促进作用。关键词：高铁酸钾，苯酚，甲醛，氨氮，降解Il冉州文学硕士学位论文AbstractTraditionalwatertreatmentagentscausequadraticcontaminationinthecourseofwatertreatment，thereforetheycan’tsarisfypeople’Srequirementattheagewhenwaterqualitystandardsarerequiredmoreandmorehigher．Asanew,efficient,non·toxicandmultipurposewatertreat

6、mentagent，potassiumferrate(VI)Calllnakeuptraditionalwatertreatmentagentshortage．Inthiswork,theelectrolysistechniquesforproducingsolidpotassiumferrate(Ⅵ)andthedegradationofphenol，formaldehyde(solutionandgaseity)andammonia-nitrogenbypotassiumferratewerestudied．Anelectrolysiscellwasconfiguredwitht

7、wocompartmentsseparatedbyamembrane．TheelectrolyteWasaconcentratedsolutionofpureKOH．Theanodewasamaterialcontainingiron．Apieceofnickelfoamacted嬲thecathode．ThesolidK2Fe04witllthepurityOVer90wt％couldbeseparatedfromtheanolyteafterelect