电化学废水处理若干基础问题研究

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1、华南师范大学硕士毕业论文电化学废水处理若干基础问题研究摘要电化学方法废水处理技术作为一种“环境友好”的绿色废水处理技术，具有可在常温常压下操作，无需使用化学药品、操作方便等优点。但是电化学废水处理技术仍然存在着电流效率低、处理污染物效果不理想及能耗较高等缺点，限制了其应用。因此，有必要深入理解电化学废水处理技术的基础。本论文针对电化学废水处理技术中的电．Fenton法存在氧还原过程中电流效率低的问题、电絮凝方法的机理问题进行研究，得到如下结果：1．用旋转圆盘玻碳电极研究了阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对氧还原反应的影响。结果表明，DTAB明显提高了玻碳电极对氧还

2、原的电催化活性。通过对氧还原电流与旋转速度的关系以及动力学电流与电位的Tafel关系分析，发现DTAB提高了玻碳电极对氧还原反应电荷传递步骤的传递系数，因此加快了氧还原的动力学过程。2．以铁电极为牺牲阳极，用电絮凝法处理了甲基红模拟废水。得到处理效果的最佳条件：电流密度为2．2mAcIn～；初始pH3．10；溶液中Na2S04浓度为0．005M；甲基红浓度为100rag／L，最大的脱色效率为99．0％。在相对低的pH(3--4)值，颜色去除率较好。3．用循环伏安法在旋转圆盘铂电极上考察了甲基红的电化学特性，并用红外光谱仪及紫外可见分光光度计研究了相关样品的特性。结果表明：以铁电极

3、为牺牲阳极，利用电絮凝法处理甲基红模拟废水40分钟时，脱色效率超过了98．0％。其脱色机理为电絮凝及电氧化的协同作用。红外光谱显示甲基红的脱色是由电氧化作用使甲基红的分子结构上的C_N键部分或全部断裂引起的。4．采用恒电流法在钛基体上电沉积铂，并用该电极处理甲基红模拟废水，当电流密度10mA／cm2，甲基红含量为100mg／L，在较宽的pH值范围内，电解华南师范大学硕士毕业论文80min，脱色率几乎达到了100％。紫外．可见吸收光谱分析表明，废水处理的矿化程度高。关键词：电化学，废水处理，甲基红，电絮凝，脱色机理华南师范大学硕士毕业论文一一ga‘‘fundamentalprobl

4、ems。electrochemicallnvestitlons0namentaroDlemsinelectrocIIemicalgatreatmentofwastewaterABSTRACTElectrochemicaltechnologieshavebeenconsideredasallenvironmentallyfriendlymethodforwastewatertreatment．Theydonotaddextrachemicalsintothesystem，theyareeasytooperateundermildconditions．However，theircur

5、rentefficiencyislowandenergycostishi曲．Thusitisnecessarytounderstandfurtherthemechanismsinvolvinginelectrochemicaltreatmentofwastewater．ThisthesisisfocusedonthelowcurrentefficiencyofoxygenreductioninelectrochemicalFentonmethodandthemechanismonelectrocoagulationmethod．Themainresultsobtdainedare

6、asfollows：1．Theeffectofcationicsurfactant，dodecyltrimethylammoniumbromide(DTAB)，onoxygenreductionreactionWasstudiedbyrotatingvitreouscarbondiskelectrode．TheresultsindicatedthatthecatalyticactivityofvitreouscarbonelectrodeonoxygenreductionreactionWasimprovedsignificantlybyDTAB．Fromtheanalyseso

7、ntherelationbetweenthecurrentofoxygenreductionandrotatingspeedoftheelectrodeandtheTafelrelationbetweenkineticcurrentandpotential，itWasfoundthatDTABpromotedthetransfercoefficientofchargetransferstepforoxygenreductionreactiononvitreouscarbonele