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微電解反應器研究現狀分析
點(diǎn)擊次數:3281 更新時(shí)間:2014-09-12
導讀:微電解反應器已應用于工業(yè)污水如含油污水,化工污水和生活污水等的處理過(guò)程。
基于其應用過(guò)程中所存在的問(wèn)題,需要解決如下幾個(gè)問(wèn)題:一是優(yōu)化三維電極床體設計及各項操作參數,提率,降低處理費用;二是解決長(cháng)期運行中發(fā)生的電極堵塞問(wèn)題,保持三維電極持續正常運行。
通過(guò)測定該反應器溶液電導特性以及活性炭和石墨電極的電極電位,得到反應器的一些電特性。同時(shí)為進(jìn)一步擴大其應用范圍,考察對幾種醇類(lèi)和苯胺的電解效率,進(jìn)行了微電解對石油焦化裝置廢水的中試研究。通過(guò)測定NaCl作為電解質(zhì)時(shí)溶液電導率對反應器總電阻的影響時(shí)發(fā)現:
(1)全活性炭時(shí)反應器不受溶液電導率的影響,僅有活性碳本身的電導率決定;
(2)混合填料時(shí),溶液電導率較小時(shí),反應器的電阻隨填料配比變化較大;
(3)溶液電導率較高的時(shí)候,反應器的電阻隨填料配比變化的不大,僅有溶液電導率決定。
通過(guò)上述對單個(gè)微電極在電場(chǎng)中的感應電極電位的研究:
(1)感應電極在電場(chǎng)中不同位置(距主極板距離不同)均能被極化獲得感應電位;
(2)活性炭電極感應電位較石墨電極感應電位??;
(3)石墨電極電位是隨著(zhù)無(wú)機鹽濃度的增加電位值變大;
(4)活性炭電極電位跟無(wú)機鹽濃度的關(guān)系為隨著(zhù)無(wú)機鹽濃度增加活性炭電極陽(yáng)極和陰極電位值都變小。
通過(guò)考察乙醇、丙醇和正丁醇的微電解效率可以得出
?。?1)電壓梯度和初始濃度對電解結果都有較大的影響。從電解效率來(lái)說(shuō),電壓梯度越高去除率越高,初始濃度越高去除率越低。濃度較低時(shí)電壓梯度對COD去除率的影響越大;
(2)比較硫酸鈉和氯化鈉的影響,添加氯化鈉時(shí)的效率高一些,這是因為前者為惰性電解質(zhì)不直接參加電解反應,而后者有Cl~-能在電極表面形成Cl_2而參加氧化還原反應。從試驗結果看,混合填料微電解反應器處理醇類(lèi)廢水時(shí)電解效率不是很高。苯
胺電解試驗得出如下結論:
(1)微電解技術(shù)對降解苯胺在電壓小于30伏時(shí),能達到佳處理效果;
(2)pH對COD和苯胺處理率沒(méi)有太大影響;
(3)一般原水COD_(Cr)為500mg/l、苯胺濃度在200mg/l左右時(shí),在90~120min之內能達到COD_(Cr)<100mg/l、苯胺濃度<5mg/l;
(4)微電解反應器與平板電解槽(不加填料)電解效果有很大差別。這也說(shuō)明微電解具有很好的處理效果。
(5)微電解處理苯胺時(shí),同時(shí)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物。微電解對石油二廠(chǎng)焦化裝置
廢水的中試研究結果表明:
(1)通過(guò)現場(chǎng)中試微屯解反應器特性及廣川研究的槍驗,催化曝氣一斂電解工藝對該石油煉廠(chǎng)高濃度廢水的脫硫率達叨%以上、COD75%以1:,其伙川葉靠性得到if實(shí)。研究認為本工藝對水質(zhì)的適應范圍較人,停留時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便,是石油煉廠(chǎng)及其他行業(yè)廢水的源頭治理的合適技術(shù):
?。?催化曝氣和微電解單元技術(shù)從小試擴大到中試過(guò)程所涉及的多相流、電化學(xué)原理和放大效應,通過(guò)現場(chǎng)裝置性能的實(shí)驗測試方法得到了檢驗和探討。小試所得工藝參數在中試中基本得到保持,中試的去除效率有所提高。兩項單元技術(shù)的設計和運行技術(shù)基本完備,為擴大應用提供了重要基礎。
基于其應用過(guò)程中所存在的問(wèn)題,需要解決如下幾個(gè)問(wèn)題:一是優(yōu)化三維電極床體設計及各項操作參數,提率,降低處理費用;二是解決長(cháng)期運行中發(fā)生的電極堵塞問(wèn)題,保持三維電極持續正常運行。
通過(guò)測定該反應器溶液電導特性以及活性炭和石墨電極的電極電位,得到反應器的一些電特性。同時(shí)為進(jìn)一步擴大其應用范圍,考察對幾種醇類(lèi)和苯胺的電解效率,進(jìn)行了微電解對石油焦化裝置廢水的中試研究。通過(guò)測定NaCl作為電解質(zhì)時(shí)溶液電導率對反應器總電阻的影響時(shí)發(fā)現:
(1)全活性炭時(shí)反應器不受溶液電導率的影響,僅有活性碳本身的電導率決定;
(2)混合填料時(shí),溶液電導率較小時(shí),反應器的電阻隨填料配比變化較大;
(3)溶液電導率較高的時(shí)候,反應器的電阻隨填料配比變化的不大,僅有溶液電導率決定。
通過(guò)上述對單個(gè)微電極在電場(chǎng)中的感應電極電位的研究:
(1)感應電極在電場(chǎng)中不同位置(距主極板距離不同)均能被極化獲得感應電位;
(2)活性炭電極感應電位較石墨電極感應電位??;
(3)石墨電極電位是隨著(zhù)無(wú)機鹽濃度的增加電位值變大;
(4)活性炭電極電位跟無(wú)機鹽濃度的關(guān)系為隨著(zhù)無(wú)機鹽濃度增加活性炭電極陽(yáng)極和陰極電位值都變小。
通過(guò)考察乙醇、丙醇和正丁醇的微電解效率可以得出
?。?1)電壓梯度和初始濃度對電解結果都有較大的影響。從電解效率來(lái)說(shuō),電壓梯度越高去除率越高,初始濃度越高去除率越低。濃度較低時(shí)電壓梯度對COD去除率的影響越大;
(2)比較硫酸鈉和氯化鈉的影響,添加氯化鈉時(shí)的效率高一些,這是因為前者為惰性電解質(zhì)不直接參加電解反應,而后者有Cl~-能在電極表面形成Cl_2而參加氧化還原反應。從試驗結果看,混合填料微電解反應器處理醇類(lèi)廢水時(shí)電解效率不是很高。苯
胺電解試驗得出如下結論:
(1)微電解技術(shù)對降解苯胺在電壓小于30伏時(shí),能達到佳處理效果;
(2)pH對COD和苯胺處理率沒(méi)有太大影響;
(3)一般原水COD_(Cr)為500mg/l、苯胺濃度在200mg/l左右時(shí),在90~120min之內能達到COD_(Cr)<100mg/l、苯胺濃度<5mg/l;
(4)微電解反應器與平板電解槽(不加填料)電解效果有很大差別。這也說(shuō)明微電解具有很好的處理效果。
(5)微電解處理苯胺時(shí),同時(shí)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物。微電解對石油二廠(chǎng)焦化裝置
廢水的中試研究結果表明:
(1)通過(guò)現場(chǎng)中試微屯解反應器特性及廣川研究的槍驗,催化曝氣一斂電解工藝對該石油煉廠(chǎng)高濃度廢水的脫硫率達叨%以上、COD75%以1:,其伙川葉靠性得到if實(shí)。研究認為本工藝對水質(zhì)的適應范圍較人,停留時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便,是石油煉廠(chǎng)及其他行業(yè)廢水的源頭治理的合適技術(shù):
?。?催化曝氣和微電解單元技術(shù)從小試擴大到中試過(guò)程所涉及的多相流、電化學(xué)原理和放大效應,通過(guò)現場(chǎng)裝置性能的實(shí)驗測試方法得到了檢驗和探討。小試所得工藝參數在中試中基本得到保持,中試的去除效率有所提高。兩項單元技術(shù)的設計和運行技術(shù)基本完備,為擴大應用提供了重要基礎。