本文從電化學(xué)反應(yīng)具有氧化和微氣泡同步發(fā)生的特點出發(fā),提出對電化學(xué)氧化氨氮和活性污泥的電解浮選進行研究。對氨氮電化學(xué)氧化的影響因素,電極表征,氨氮電化學(xué)氧化特征、降解機理、產(chǎn)物和動力學(xué),電極材料研制,電解浮選進行活性污泥固液分離進行了系統(tǒng)的研究,并設(shè)計了新型的化學(xué)強化生物流化復(fù)合反應(yīng)器,用于污水處理。獲得的主要結(jié)論如下: 電極反應(yīng)是氨氮電化學(xué)反應(yīng)的控速步驟;電流密度、氯離子濃度、電極材料是影響氨氮電化學(xué)氧化去除的主要因素;初始水溫和極板間距的影響不大;弱堿性條件下,有利于氨氮的氧化去除;Mg²⁺、Ca²⁺、Sn²⁺、Fe²⁺、Al³⁺等金屬離子,HCO₃^-、CO₃^2-和NO₃^-等陰離子對氨氮去除的影響比較小;SO₄^2-和PO₄^3-對氨氮去除影響較大,NO_...

【文章頁數(shù)】：209 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的背景和意義
    1.2 氨氮廢水處理方法的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氨氮的來源、種類和危害
        1.2.2 氨氮廢水的處理方法
    1.3 電化學(xué)氧化法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.3.1 電化學(xué)氧化性能研究
        1.3.2 電化學(xué)氧化機理研究
        1.3.3 電催化陽極制備研究
        1.3.4 電化學(xué)氧化法的發(fā)展趨勢
        1.3.5 氨氮電化學(xué)氧化存在的問題
    1.4 電解浮選的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
    1.5 研究目的及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 技術(shù)路線
        1.5.3 研究內(nèi)容
第2章 電化學(xué)氧化去除氨氮的研究
    2.1 試驗裝置和方法
        2.1.1 試驗裝置和工藝流程
        2.1.2 試驗用水
        2.1.3 水質(zhì)指標(biāo)測定
        2.1.4 參數(shù)計算方法
    2.2 氨氮直接電化學(xué)氧化去除的研究
    2.3 氨氮間接電化學(xué)氧化去除的研究
        2.3.1 循環(huán)流量的影響
        2.3.2 電流密度的影響
        2.3.3 初始氯離子濃度的影響
        2.3.4 初始水溫的影響
        2.3.5 pH 值的影響
        2.3.6 氨氮濃度的影響
        2.3.7 極板間距的影響
        2.3.8 陽極極板材料的影響
        2.3.9 陽離子的影響
        2.3.10 陰離子的影響
        2.3.11 COD、氨氮的電化學(xué)氧化競爭去除研究
    2.4 氨氮電化學(xué)氧化去除與化學(xué)氧化去除的對比研究
    2.5 本章小結(jié)
第3章 電極表征及氨氮電化學(xué)氧化特征的研究
    3.1 引言
    3.2 電極性能表征和氨氮電化學(xué)氧化特征研究方法
        3.2.1 電極的物理性能測試
        3.2.2 電極的電化學(xué)性能測試
        3.2.3 氨氮電化學(xué)氧化特征
    3.3 電極表面涂層的形貌分析
    3.4 電極表面涂層的成分分析
    3.5 電極電化學(xué)性能分析
        3.5.1 析氧過電位
        3.5.2 析氯過電位
        3.5.3 Fe(CN)6
3-/Fe(CN)6
4-氧化還原電對的循環(huán)伏安行為
        3.5.4 Tafel 測試
        3.5.5 電極強化壽命試驗與失效原因分析
    3.6 氨氮電化學(xué)氧化特征分析
        3.6.1 Ti 基涂層電極在Na₂SO₄ 體系中的氨氮電化學(xué)氧化過程
        3.6.2 Ti 基涂層電極在NaCl 體系中的氨氮電化學(xué)氧化過程
    3.7 本章小結(jié)
第4章 氨氮電化學(xué)氧化的機理及動力學(xué)研究
    4.1 氨氮電化學(xué)氧化機理推測
        4.1.1 氨氮直接氧化
        4.1.2 氨氮間接氧化
    4.2 電化學(xué)氧化過程中活性物質(zhì)的測定
        4.2.1 羥基自由基(HO·)的測定
        4.2.2 游離氯的測定
    4.3 氨氮電化學(xué)氧化過程中產(chǎn)物分析
        4.3.1 (亞)硝酸根的產(chǎn)生
        4.3.2 氯胺的產(chǎn)生
    4.4 氨氮電化學(xué)氧化途徑與產(chǎn)物歸趨
        4.4.1 氨氮電化學(xué)氧化途徑
        4.4.2 氨氮電化學(xué)氧化產(chǎn)物歸趨
    4.5 氨氮電化學(xué)氧化去除的動力學(xué)研究
        4.5.1 傳質(zhì)過程對反應(yīng)速率的影響
        4.5.2 溫度對反應(yīng)速率的影響
        4.5.3 電流密度對反應(yīng)速率的影響
        4.5.4 初始氨氮濃度對反應(yīng)速率的影響
        4.5.5 初始氯離子濃度對反應(yīng)速率常數(shù)的影響
        4.5.6 (恒定)pH 值對反應(yīng)速率常數(shù)的影響
        4.5.7 硫酸根濃度對反應(yīng)速率常數(shù)的影響
        4.5.8 動力學(xué)方程
    4.6 本章小結(jié)
第5章 高氧超DSA 陽極的制備與性能檢測
    5.1 陽極材料的制備
        5.1.1 試驗設(shè)備和材料
        5.1.2 陽極材料的制備方法
    5.2 錫銻陽極的性能檢測
        5.2.1 電化學(xué)氧化去除氨氮的性能
        5.2.2 電極的電化學(xué)性能測試
    5.3 陽極制備條件的優(yōu)化
        5.3.1 母液中HCl 含量的影響
        5.3.2 烘干溫度和時間的影響
        5.3.3 熱分解溫度的影響
        5.3.4 中間層的影響
        5.3.5 溶劑組分的影響
        5.3.6 Sn、Sb 元素配比的影響
        5.3.7 Sn、Sb、Ce 元素配比的影響
    5.4 錫銻陽極性能研究
        5.4.1 電化學(xué)氧化去除氨氮的性能
        5.4.2 電極的電化學(xué)性能
    5.5 制備電極的前驅(qū)物價格對比
    5.6 本章小結(jié)
第6章 氨氮電化學(xué)氧化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用研究
    6.1 電化學(xué)氧化技術(shù)固液分離效果的研究
        6.1.1 試驗裝置和方法
        6.1.2 電解浮選反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化
        6.1.3 電解浮選反應(yīng)器運行參數(shù)的優(yōu)化
        6.1.4 電解浮選影響因素的正交試驗
        6.1.5 電解浮選的能耗
        6.1.6 SS 去除的動力學(xué)研究
    6.2 復(fù)合反應(yīng)器的設(shè)計及運行研究
        6.2.1 一體化復(fù)合反應(yīng)器的設(shè)計
        6.2.2 試驗裝置流程及測試方法
        6.2.3 復(fù)合反應(yīng)器的啟動及運行
        6.2.4 CODcr 去除效果
        6.2.5 NH4
+-N 去除效果
    6.3 能耗及應(yīng)用場合分析
    6.4 復(fù)合反應(yīng)器運行中存在的問題
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與建議
    7.1 結(jié)論
    7.2 建議
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3836014

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