本文關(guān)鍵詞：鈦基改性DSA電極的制備及用于含油污水處理的研究

  更多相關(guān)文章： 形穩(wěn)陽(yáng)極 電催化氧化 除油 殺菌

【摘要】：目前國(guó)內(nèi)許多油田都進(jìn)入了高含水后期開(kāi)采階段,為了提高原油的采收率,一般會(huì)采用二次采油及三次采油的采收方式。在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含油污廢水,這些含油污水成分異常復(fù)雜,其中所含的污染物會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,而硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌和腐生菌等則會(huì)對(duì)輸水管道造成腐蝕和堵塞。傳統(tǒng)的物化法、生物法、化學(xué)法等對(duì)油的去除效果不好,且成本高昂,因此,尋找一條新的含油污水處理途徑顯得尤為重要。近年來(lái)興起的高級(jí)氧化技術(shù)正受到越來(lái)越多的關(guān)注,而電催化氧化正是高級(jí)氧化的一種,其原理是電極在電解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生自由基,利用自由基的強(qiáng)氧化性將污染物去除,并有效殺滅水中細(xì)菌。本課題采用溶膠-凝膠法制備了鈦基改性DSA電極(也稱形穩(wěn)陽(yáng)極),用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察所制備電極表面涂層的形貌、X射線能譜儀(EDS)分析電極表面元素組成及各元素的原子比、X射線衍射儀(XRD)測(cè)定電極涂層的晶體結(jié)構(gòu),對(duì)電極進(jìn)行表征分析。結(jié)果表明,稀土的摻雜可使電極表面晶粒細(xì)化,增加涂層的比表面積,提高電極的催化活性。用所制備的Ti/RuO2-IrO2電極、Ti/IrO2-Ta2O5電極,Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2電極處理含油污水,篩選出最佳陽(yáng)極材料,然后通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)考察了除油時(shí)電極的最優(yōu)工作參數(shù),包括pH值、電極間距、電流密度、污水溫度、電解時(shí)間等,得出如下結(jié)論:以最佳陽(yáng)極材料Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2電極為陽(yáng)極,同尺寸的鈦電極為陰極,在電極間距為15mm,電流密度為30mA/cm2,pH值為3,溫度為30℃,電解時(shí)間為60min的條件下,其對(duì)油的去除率達(dá)到了93.9%,并用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。用氣相色譜儀測(cè)定處理前及處理后的污水的成分,推測(cè)其降解歷程為:污水中的總石油烴成分逐漸由大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì),或者被礦化為CO2;最后考察了Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2電極對(duì)硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌和腐生菌的殺菌效果,得到其最佳工藝條件為:電極間距為20mm,電流密度為20mA/cm2,pH值為5,電解時(shí)間為30min,在此工藝下,三種細(xì)菌的殺菌率分別達(dá)到了99.94%、99.33%、99.31%。
【關(guān)鍵詞】：形穩(wěn)陽(yáng)極 電催化氧化 除油 殺菌
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X741
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 含油污水的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.1.1 含油污水的來(lái)源11
• 1.1.2 含油污水的特點(diǎn)11-12
• 1.1.3 含油污水的危害12
• 1.1.4 含油污水的處理技術(shù)12-14
• 1.2 電催化氧化技術(shù)在水處理方面的研究14-15
• 1.2.1 電催化氧化技術(shù)原理概述14-15
• 1.2.2 電催化氧化技術(shù)的發(fā)展15
• 1.3 DSA電極的發(fā)展與研究15-18
• 1.3.1 DSA電極概述15
• 1.3.2 DSA電極的特點(diǎn)15-16
• 1.3.3 DSA電極的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3.4 DSA電極的制備方法17-18
• 1.4 選題意義和研究?jī)?nèi)容18-21
• 1.4.1 選題意義18-19
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容19
• 1.4.3 技術(shù)路線圖19-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與研究方法21-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑21
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備21-22
• 2.2 電極的制備22-24
• 2.2.1 基體的選擇與預(yù)處理22-23
• 2.2.2 活性層的選擇與制備23
• 2.2.3 電極制備注意事項(xiàng)23-24
• 2.3 電極形貌與結(jié)構(gòu)分析24-25
• 2.3.1 SEM及EDS分析24
• 2.3.2 XRD分析24
• 2.3.3 含油污水處理實(shí)驗(yàn)24-25
• 2.4 含油廢水水質(zhì)分析方法25-27
• 2.4.1 含油量25-26
• 2.4.2 菌含量26-27
• 第三章 鈦基氧化物涂層電極的制備及材料表征27-36
• 3.1 鈦基Ti/RuO_2-IrO_2涂層電極制備與表征27-30
• 3.1.1 鈦基Ti/RuO_2-IrO_2涂層電極的制備方法27-28
• 3.1.2 鈦基Ti/RuO_2-IrO_2涂層電極形貌分析（SEM）28-29
• 3.1.3 鈦基Ti/RuO_2-IrO_2涂層電極的結(jié)構(gòu)分析（XRD分析）29-30
• 3.2 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5涂層電極制備與表征30-32
• 3.2.1 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5涂層電極的制備方法30
• 3.2.2 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5涂層電極形貌分析（SEM）30-31
• 3.2.3 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5涂層電極的的結(jié)構(gòu)分析（XRD分析）31-32
• 3.3 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2涂層電極制備與表征32-35
• 3.3.1 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2涂層電極的制備方法32
• 3.3.2 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2涂層電極形貌分析（SEM）32-33
• 3.3.3 鈦基Ti/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2涂層電極的的結(jié)構(gòu)分析（XRD分析）33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 鈦基電極催化氧化除油效果的研究及降解機(jī)理初探36-45
• 4.1 除油效果單因素實(shí)驗(yàn)研究36-41
• 4.1.1 陽(yáng)極材料的確定36-37
• 4.1.2 電極間距的影響37-38
• 4.1.3 電流密度的影響38-39
• 4.1.4 污水pH的影響39-40
• 4.1.5 污水溫度的影響40
• 4.1.6 電解時(shí)間的影響40-41
• 4.2 除油效果正交實(shí)驗(yàn)研究41-42
• 4.3 降解機(jī)理和降解歷程42-44
• 4.3.1 降解機(jī)理初探42-43
• 4.3.2 油的降解歷程43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 DSA電極電化學(xué)殺菌效果的研究45-55
• 5.1 油田污水的電化學(xué)殺菌機(jī)理及細(xì)菌測(cè)定方法45-46
• 5.1.1 電化學(xué)殺菌機(jī)理45
• 5.1.2 細(xì)菌測(cè)定方法45-46
• 5.2 硫酸鹽還原菌殺菌實(shí)驗(yàn)研究46-49
• 5.2.1 電流密度的影響47-48
• 5.2.2 電極間距的影響48
• 5.2.3 污水pH的影響48-49
• 5.2.4 電解時(shí)間的影響49
• 5.3 鐵細(xì)菌殺菌實(shí)驗(yàn)研究49-52
• 5.3.1 電流密度的影響49-50
• 5.3.2 電極間距的影響50-51
• 5.3.3 污水pH的影響51
• 5.3.4 電解時(shí)間的影響51-52
• 5.4 腐生菌殺菌實(shí)驗(yàn)研究52-54
• 5.4.1 電流密度的影響52
• 5.4.2 電極間距的影響52-53
• 5.4.3 污水pH的影響53-54
• 5.4.4 電解時(shí)間的影響54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 發(fā)表文章目錄60-61
• 致謝61-62

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3 王玉斌;王平;;DSA—8型金屬陽(yáng)極電解槽設(shè)計(jì)[J];氯堿工業(yè);1990年07期

4 易惠民;DSA陽(yáng)極及其應(yīng)用[J];有色金屬(冶煉部分);1999年04期

5 單培茂;;DSA活性致密網(wǎng)作為一種涂層在電解槽陽(yáng)極上的應(yīng)用[J];氯堿工業(yè);1992年06期

6 單培茂;;使用DSA鈦陽(yáng)極的隔膜槽的更新[J];氯堿工業(yè);1992年06期

7 溫景斌;;霍尼韋爾DSA在ABS項(xiàng)目并網(wǎng)中的應(yīng)用[J];自動(dòng)化應(yīng)用;2014年03期

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4 張麗麗;102例短暫性腦缺血發(fā)作DSA分析[D];吉林大學(xué);2011年

5 王磊;鈦基改性DSA電極的制備及性能研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

6 劉建文;主動(dòng)脈弓及其分支DSA臨床研究[D];河南科技大學(xué);2010年

7 趙一蓉;下肢動(dòng)脈硬化閉塞癥的MSCTA與DSA對(duì)照研究[D];成都中醫(yī)藥大學(xué);2010年

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