作為具有諸多優(yōu)點的電化學水處理方法之一,電凝聚法一般會使用金屬鋁和鐵作為犧牲陽極,但處理過程中,很難避免犧牲陽極表面鈍化及電化學極化現(xiàn)象,進而影響處理效果、增加能耗,從而限制了該方法的實際應用。根據(jù)有關理論,可以采用陰極還原法去除電極表面已經(jīng)存在的氧化膜,以實現(xiàn)金屬陽極的進一步溶解,恢復導電能力,提高對廢水的處理效果�；诖�,作者所在課題組開發(fā)出了鋁鐵電極周期換向電源電凝聚法處理廢水工藝,取得了較好的處理效果。但該工藝采用的是同步換向方式,鋁陽極和鐵陽極通電時間相等,有可能造成鋁離子在廢水中的剩余而影響水質(zhì)。為此本研究采用鋁鐵雙電極異步周期換向方式強化傳統(tǒng)的電凝聚法,對目前市場上使用量大、結(jié)構上分別具有蒽醌、偶氮和雜環(huán)結(jié)構等有代表性的三種活性染料(活性艷藍X-BR、活性黃X-R、活性嫩黃X-6G)作為目標物進行處理,以期實現(xiàn)減緩或避免陽極鈍化和電化學極化改善處理效果的同時,減少鋁離子在廢水中的剩余,提高廢水整體處理效果。對于每一種染料模擬廢水,分別以鐵、鋁作為電極,首先采用同步周期換向電凝聚法進行處理,考察各處理條件的影響并確定最佳反應條件,再采用異步周期換向電凝聚法進行處理,對比該方...

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 染料及染工業(yè)廢水概述
        1.1.1 染料分類及其發(fā)光原理
        1.1.2 染料工業(yè)廢水
    1.2 染料工業(yè)廢水處理技術研究進展
        1.2.1 物理化學法
        1.2.2 化學法
        1.2.3 生化法
    1.3 研究內(nèi)容的理論依據(jù)
    1.4 研究目的和意義
    1.5 研究內(nèi)容和技術路線
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 技術路線
    1.6 創(chuàng)新點
第2章 實驗裝置與方法
    2.1 實驗原理
    2.2 研究裝置
    2.3 實驗材料
    2.4 實驗過程
        2.4.1 模擬廢水配制
        2.4.2 電極的處理
        2.4.3 實驗步驟
        2.4.4 模擬廢水的標準曲線
    2.5 分析方法
        2.5.1 產(chǎn)物結(jié)構
        2.5.2 脫色率
        2.5.3 絮體成分分析(ICP方法)
        2.5.4 COD測定
        2.5.5 電極表面的掃描電鏡檢測(SEM)
        2.5.6 電能消耗
        2.5.7 極化曲線和塔菲爾曲線的測定
        2.5.8 電導率的測定
        2.5.9 反應產(chǎn)物結(jié)構分析(紅外吸收光譜)
        2.5.10 絮體粒徑分析(激光粒度分析)
第3章 異步周期換向電凝聚法處理模擬染料廢水研究
    3.1 異步周期換向電凝聚法處理活性艷藍X-BR模擬染料廢水研究
        3.1.1 異步周期換向電凝聚法處理活性艷藍X-BR模擬染料廢水影響因素研究
        3.1.2 反應動力學分析
        3.1.3 結(jié)果穩(wěn)定性
        3.1.4 能耗分析
        3.1.5 小結(jié)
    3.2 異步周期換向電凝聚法處理活性黃X-R模擬染料廢水研究
        3.2.1 異步周期換向電凝聚法處理活性黃X-R模擬染料廢水影響因素研究
        3.2.2 反應動力學分析
        3.2.3 結(jié)果穩(wěn)定性
        3.2.4 能耗分析
        3.2.5 小結(jié)
    3.3 異步周期換向電凝聚法處理活性嫩黃X-6G模擬染料廢水研究
        3.3.1 異步周期換向電凝聚法處理活性嫩黃X-6G模擬染料廢水影響因素研究
        3.3.2 反應動力學分析
        3.3.3 結(jié)果穩(wěn)定性
        3.3.4 能耗分析
        3.3.5 小結(jié)
    3.4 反應條件正交試驗研究
        3.4.1 正交試驗AHP模型與AHP分析方法
        3.4.2 結(jié)果與分析
第4章 異步周期換向強化電凝聚及消除極板鈍化的過程與機理研究
    4.1 周期換向電凝聚過程脫色和COD去除主導作用判斷
        4.1.1 脫色過程的主導作用判斷
        4.1.2 COD去除過程的主導作用判斷
        4.1.3 小結(jié)
    4.2 活性染料反應機理分析
        4.2.1 活性染料處理前后紫外-可見掃描光譜分析
        4.2.2 活性染料處理前后紅外掃描光譜分析
        4.2.3 活性染料處理前后高分辨質(zhì)譜測定結(jié)果分析
    4.3 異步周期換向強化電凝聚過程機理分析
        4.3.1 換向過程對于保持回路電流的強化作用
        4.3.2 異步換向方式對溶液中鋁鐵離子含量的影響
        4.3.3 異步換向方式對絮體中鋁鐵金屬含量的影響
        4.3.4 異步換向方式對絮體結(jié)構的影響
        4.3.5 異步周期換向強化電凝聚過程的其他因素分析
        4.3.6 小結(jié)
    4.4 周期換向過程對消除極板鈍化的作用及機理研究
        4.4.1 換向過程對鋁電極極化曲線的影響
        4.4.2 換向過程對鋁電極塔菲爾曲線的影響
        4.4.3 換向過程對鋁電極線性極化電阻和腐蝕電流的影響
        4.4.4 反應過程的電化學交流阻抗研究
        4.4.5 換向過程對電極表面結(jié)構的影響
        4.4.6 小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的研究成果
作者簡介



本文編號：3870337