光電催化氧化法降解聚丙烯酰胺的研究.pdf

1、　　聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,簡(jiǎn)稱 PAM) 作為一種線型的水溶性聚合物,是目前油田上應(yīng)用最廣泛的驅(qū)油聚合物,其水溶液呈高粘性。聚合物驅(qū)油給環(huán)境和周?chē)飵?lái)巨大的長(zhǎng)期的影響,造成地下水、地表水的污染,其分解后的單體丙烯酰胺會(huì)對(duì)人體及動(dòng)物造成傷害甚至致死。因此,探尋有效處理含有 PAM 廢水的方法和工藝,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文通過(guò)光催化氧化、電催化氧化、光電催化氧化以及其它高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)含有PAM的

2、模擬廢水進(jìn)行降解。
　　光照和催化劑的是促進(jìn)PAM降解的必要條件,對(duì)初始COD為954mg/L的水溶液,最佳實(shí)驗(yàn)條件為：TiO2濃度0.2g/L,初始pH值2.5；1h后,COD去除率達(dá)40%。反應(yīng)的中間產(chǎn)物有小分子量的PAM、丙烯酰胺單體和丙烯酸等,最終產(chǎn)物是硝酸根。
　　采用電催化氧化法對(duì)PAM進(jìn)行降解時(shí),當(dāng)陽(yáng)極為材料DSA電極、石墨為陰極時(shí)效果較好。反應(yīng)初期,外加電壓對(duì)COD去除率影響不大；后期,COD去除率隨

3、電壓值升高而提高,考慮降低能耗,選取電解電壓10V。COD去除率隨極板間距的增加而降低,綜合考慮各方面因素,選擇0.5cm為最佳值。最佳工況下,PAM模擬廢水的COD去除率提在30min內(nèi)提高幅度最大。
　　光催化氧化和電催化氧化過(guò)程的耦合產(chǎn)生了協(xié)同作用,可以充分的降解PAM。1h時(shí), COD去除率為92%,高于單獨(dú)光催化氧化(39%)和電催化氧化(27%)之和,說(shuō)明光電催化降解過(guò)程具有更高的降解效率。當(dāng)pH值為2.11時(shí),C

4、OD去除率相對(duì)較高。酸性條件下,Cl-的存在可在陽(yáng)極產(chǎn)生活性氯,進(jìn)而促進(jìn)有機(jī)物的降解。因此,HCl的加入可明顯促進(jìn)PAM的降解,COD降解率遠(yuǎn)高于投加H2SO4和不改變pH值時(shí)的情況。
　　陰離子的種類(lèi)、濃度對(duì)粘度影響較??；且能明顯促使PAM溶液的粘度下降,但不同電荷的離子影響程度不同,三種離子對(duì)粘度的影響存在著Al3+>Mg2+>Na+的關(guān)系。酸性條件下,pH值越小,溶液粘度越大；堿性條件對(duì)粘度影響很小。
　　臭氧