活性炭纤维电极法处理含酚废水地研究.ppt

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1、活性炭纤维电极法处理含酚废水的研究报告人：郑春燕指导老师：陈水挟教授目录研究背景实验方法结果与讨论结论12433第一部分研究背景废水中的酚类物质主要包括苯酚、甲酚、硝基酚等化合物属于高毒性和难于降解的挥发性有机物苯酚泄漏造成鱼类大量死亡！一、酚类化合物及其危害“三致”——致癌、致畸、致突变！二、含酚废水的处理方法物化处理法吸附、萃取、气提、超过滤等方法生化处理法生物酶催化降解，如活性污泥法、生物膜法等化学处理法其中，电催化氧化法——清洁处理法电极材料的选择——制约因素三、选题意义1.电催化氧化法处理含酚废水2.电极材料活性炭纤维(ACF)导电性吸附性催化性稳定性ACF毡第二部分实验方法一、实

2、验装置1—ACF阳极2，3—不锈钢阴极4—恒温磁力搅拌器5—多路直流稳压稳流电源图2.1电解实验装置示意图1．苯酚浓度的测定4-氨基安替比林分光光度法2．COD的测定微波消解光度法3．苯酚降解机理分析高效液相色谱法(HPLC)二、分析方法第三部分结果与讨论一、确定最佳反应条件（正交实验）二、影响因素的确定三、不同电极材料的对比四、苯酚降解历程初探一、确定最佳反应条件（正交实验）水平ABCDpH进水苯酚浓度Na2SO4浓度电流密度/(mg/L)/(g/L)/(mA/cm2)133005112750010193107001526表3.1正交实验水平一、确定最佳反应条件表3.2正交实验结果序号AB

3、CD苯酚去除率133005110.99582350010190.94253370015260.95564730010260.93055750015110.9841677005190.840671030015190.75448105005260.852791070010110.6338一、确定最佳反应条件表3.3正交实验数理分析序号ABCDk10.96460.89350.89640.8712k20.91840.92640.83560.8458k30.74700.81000.89800.9129极差R0.2180.1160.0620.067因素主次A>B>D>C优方案A1B2C3D3相近A1B2

4、C2D2一、确定最佳反应条件确定出最佳操作条件：pH值为3、进水苯酚浓度为500mg/L、电流密度为26mA/cm2、Na2SO4浓度为15g/L.二、影响因素的确定以正交得出的最佳操作条件为基础以苯酚的去除率为评价指标对四个影响因素进行单因素实验2.1pH值对苯酚去除率的影响图3.1pH值对苯酚去除率的影响pH值控制在3为最佳2.2进水苯酚浓度对苯酚去除率的影响图3.2进水苯酚浓度对苯酚去除率的影响取进水苯酚浓度为500mg/L较为适宜2.3电流密度对苯酚去除率的影响图3.3电流密度对苯酚去除率的影响考虑到能耗与成本采用电流密度为26mA/cm22.4电解质浓度对苯酚去除率的影响图3.4电

5、解质浓度对苯酚去除率的影响选择Na2SO4浓度为10g/L三、不同电极材料的对比3.1不同比表面积ACF电极的对比图3.5不同比表面积活性炭纤维电极的对比3.2不同炭材料作为电极材料的对比负载MgO的AC/GFACF毡（比表面积1257m2/g）CF毡（比表面积10m2/g）3.2不同炭材料作为电极材料的对比图3.6不同炭材料作为电极材料的对比四、苯酚降解历程初探4.1吸附与降解表3.4通电和不通电的条件下的对比实验条件通电不通电时间(min)苯酚(mg/L)COD(mg/L)苯酚(mg/L)COD(mg/L)0464.261450.0473.041590.06025.39129.028.8

6、6109.0脱附后27.24171342.00892总体去除率(%)94.5391.1093.9093.14降解去除率(%)86.9171.52其中，降解去除率=（初始浓度—处理后浓度—实际吸附浓度）/初始浓度*100%4.2苯酚降解机理推测图3.7苯酚降解过程可能中间体的HPLC图4.2苯酚降解机理推测可能的降解机理如下：图3.8苯酚可能的降解机理第四部分结论3.电催化氧化法可将苯酚降解为有机小分子中间体甚至CO2，有效降低其COD值。2.活性炭纤维电极由于其高的导电性、吸附性和反应活性，促进了对苯酚的氧化分解。1.正交实验得到的最佳工艺条件为pH值为3、电流密度为26mA/cm2、Na2

7、SO4浓度为10g/L。致谢本论文是在陈水挟教授的具体指导下完成的，在此我谨向陈老师表示衷心的感谢和崇高的敬意！在论文研究期间，易芬云师姐给予了热心的支持与帮助，特此表示由衷的感谢！本课题得到了广东省科技计划项目及化学院创新化学实验与研究基金的资助，特此致谢！Thankyou！