電催化降解水中氨氮的研究.pdf

1、制備了Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2、Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2、Ti/SnO2-Sb2O3/Co-PbO2、Ti/SnO2-Sb2O3/Ni-PbO2四種電極,采用X-射線衍射(XRD)、電感耦合離子發(fā)射光譜(ICP)、陽極析氧電位、析氯電位和電極強化壽命測試等方法對電極進行了表征。通過電催化降解氨氮模擬廢水,比較了所制備四種電極的電催化性能。研究結(jié)果表明,在所制備的四種電極中,Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-

2、PbO2電極具有較高的析氧電位、較低的析氯電位、較強的催化活性、較低的槽電壓及較長的使用壽命,是一種優(yōu)良的陽極材料。該電極中間層為錫銻氧化物,表面層是具有催化活性的β-PbO2。鐵元素的摻雜提高了電極的電催化降解能力。
　　 同時,單因素考察了電流密度、反應(yīng)溫度、溶液pH值、氨氮初始濃度、極板間距、氯離子濃度等對氨氮模擬廢水電催化降解效果的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)電流密度為20 mA·cm-2、反應(yīng)溫度為30℃、pH值為弱堿性(9

3、.98左右)、氨氮初始濃度為100 mg·L-1、極板距為1cm、氯離子濃度為1100 mg·L-1時,氨氮的去除率可達到100％。且氨氮模擬廢水的電催化降解符合一級動力學(xué)規(guī)律。
　　 正交實驗考察了電流密度、溶液pH值、氨氮初始濃度和氯離子濃度等對氨氮模擬廢水氨氮及總氮電催化降解效果的影響。研究結(jié)果表明,影響氨氮電催化降解的各因素的主次關(guān)系如下:初始pH值>氨氮初始濃度>氯離子濃度>電流密度。影響總氮電催化降解的各因素的主次順

4、序如下:初始pH值>氨氮初始濃度>電流密度>氯離子濃度。綜合考慮氨氮和總氮去除率兩個指標(biāo),確定了電催化降解氨氮模廢水的最佳工藝條件為:pH值為弱堿性、氨氮初始濃度為100mg·L-1、電流密度為25mA·cm-2、氯離子濃度為1100 mg·L-1。電催化降解過程中,氨氮大部分轉(zhuǎn)化為N2、降解過程中生成的亞硝酸鹽氮在總氮中所占的比重較小。
　　 以Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2為陽極,電催化降解實際印染廢水,5 h后