改性钛膜电极电化学催化处理模拟含酚废水的实验研究

admin · 发表于 2022-8-7 11:49:13

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电化学催化膜过程是无机膜分离技术和电化学氧化技术协同作用有效处理污水的过程，将膜过程和电化学氧化耦合，可以优势互补，提高污染物处理效率，实现两种工艺能量利用的高效化。为了解决电极易被腐蚀、矿化率低等题目，本文利用氧化钽修饰钛膜，并研究了改性钛膜电化学催化去除水中苯酚的能力。本文分别采用溶胶-凝胶法、掺杂纳米粒子法、原位水解法对商业钛膜进行改性，并对改性钛膜和未改性钛膜的孔径分布、孔隙率、渗透通量、微观形貌等性质进行了研究。实验结果表明，采用原位水解法能有效控制钛膜的孔径，烧结在钛膜上的氧化钽呈多孔结构，增加了电极的比表面积，有利于电化学催化反应。以改性钛膜为阳极，在电化学催化膜反应器中处理模拟苯酚废水。实验结果表明：随着修饰次数的增多，苯酚和TOC的去除率提高；随着渗透通量的减小，苯酚和TOC的去除率增加；电流密度范围为10-50 mA/cm2时，苯酚和TOC的去除率随电流密度的增大而增加；渗透通量为4 L•m-2•h-1，电流密度为50 mA/cm2时，苯酚的去除率能达到99 %以上且TOC去除率达到93%；酸性条件更有利于苯酚的降解；苯酚及TOC的去除率随苯酚初始浓度的增加而下降，而受支持电解质浓度的影响不明显。电化学氧化过程中钛膜电极表面形成的聚合物膜使得钛膜的渗透通量下降，采用电极极性转换可以有效控制聚合物膜的形成。本文还研究了电化学催化氧化苯酚的动力学规律。研究表明，苯酚的电化学催化氧化反应遵从表观动力学一级反应。

改性钛膜电极电化学催化处理模拟含酚废水的实验研究

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