活性炭三維電極法處理水中污染物的研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，水資源污染、短缺問題越來越嚴重。傳統(tǒng)的物理、化學、生物處理技術均有一定的局限性，因此電化學水處理技術以其處理方便、有效的特點得到廣大研究者的關注。二維電化學處理技術較三維電化學技術處理效果差，效率低。本研究主要是采用三維電化學處理技術，以不銹鋼和石墨棒作電極，活性炭粒子作三維電極，用靜態(tài)電解槽探索三維電化學反應最佳參數(shù)，采用動態(tài)三維活性炭柱處理甲基橙、分散大紅和三氯乙酸的模擬水樣，并探索其反應機理。
　　本

2、研究主要通過測定甲基橙和分散大紅的濃度，用氣相色譜測定三氯乙酸的濃度，并且測定各反應參數(shù)條件下的COD值，判斷反應器的處理效果以及確定電化學反應的最佳反應參數(shù)。通過電解水楊酸溶液間接測定溶液的·OH的含量，并且用TOC儀測定其DOC值，采用液相色譜凝膠柱法測定各處理條件下的表觀分子量，以及測定其三維熒光光譜來研究其反應機理。
　　采用靜態(tài)裝置處理甲基橙模擬水樣，在不同活性炭、電壓、極板間距以及pH條件，根據(jù)甲基橙的去除率和COD去

3、除率可以得出最佳的反應參數(shù)：加活性炭作為粒子電極的處理效果比二維電極的處理效果好，其中煤質活性炭的處理效果最好；電壓為15V時的處理效果最好，電壓較小時電場作用小，產(chǎn)生的·OH的量也較小，當電壓大于15V時，產(chǎn)生的副反應使溶液溫度升高；極板間距為10mm時的處理效果最佳，當間距過小時，溶液的傳質流動過慢阻礙反應速度，大于10mm時，極板間電場作用減小，電解反應減慢；pH值越小時，水樣的處理效果越好。
　　三維活性炭柱動態(tài)試驗研究并

4、作穿透曲線，結果表明，活性炭柱對甲基橙、分散大紅、三氯乙酸的處理效果很好，40h內可以達到100％的處理效果，而且加電條件的處理效果優(yōu)于不加電條件，突破時間、飽和時間均延后，吸附飽和后仍存在50％左右的去除率，并且在加電15V時的處理效果最好。
　　根據(jù)水楊酸捕捉法測定了·OH的含量，在電壓為15V時的吸光值最高，此時產(chǎn)生的·OH的含量最多。甲基橙的表觀分子量為600-700之間，處理后的水樣并未發(fā)現(xiàn)小分子量其他有機物質。結果可以

5、確定甲基橙的三維熒光光譜的光譜峰，根據(jù)峰的強度可以看出甲基橙的處理效果，動態(tài)態(tài)活性炭柱處理效果很好，最初甲基橙去除率達到95％以上，且還去除了自來水中的其他雜質，處理后未發(fā)現(xiàn)新的雜質峰，只有在電壓為20V條件下看到一些類腐殖酸雜質，處理電壓不應過大，可能生成副產(chǎn)物。本研究表明三維電化學處理有機污染物質在合適的電壓、活性炭、pH條件下，可以達到很較的效果，因此認為三維電化學是一種有效、便于控制的水處理技術，但是其具體反應機理和安全性能尚需