| 表2 Fe-C微电解处理效果
实验
条件
项目
30min
60min
90min
140min
190min
250min
原水
未曝气
COD(mg/L)
1364.48
1306.88
1252.48
1223.68
1189.76
1145.6
1409.28
COD去除率
3%
7%
11%
13%
16%
19%
曝气
COD(mg/L)
1344
1296
1230.72
1180.8
1062.4
896
1411.2
COD去除率
5%
8%
13%
16%
25%
37%
从表2可以看出，随着反应时间的推移，COD去除率增大；且曝气条件下的效果要明显高于不曝气条件下的，因为曝气可使水中有充足的氧气，在酸性充氧情况下，其电极电位差明显高于中性和酸性未充氧条件下的电位差。电位差越大，电解反应速度越大，COD去除率越高。当曝气反应时间为250min时，COD的去除率可达37％。以下实验均采用曝气形式。
2.2铸铁屑-铸铜屑－活性炭电极效果
将反应材料进行预处理：铸铁屑经过碱洗、酸洗去除了表面油渍及氧化物，活性炭吸附饱和，铸铜屑和铜丝经过5％稀酸浸泡以除去表面的氧化膜。铸铁屑、铸铜屑均取自石油大学（华东）机械厂。取60g铸铁屑，量得其体积为50ml，铁、炭、铜体积比为1.0：1.0：0.5，干法腈纶废水1000ml，加入到反应器中。进水COD约为1381mg/L，温度为25℃，进水pH＝4.97，处理效果如表3所示。
表3 Fe-C-Cu微电解处理效果
项目
30min
60min
90min
140min
190min
250min
原水
COD(mg/L)
1295.36
1248.64
1172.48
1038.72
973.44
783.36
1381.76
COD去除率
6%
10%
15%
25%
30%
43%
由表3可见，随着时间的延长，COD去除率不断增加，当反应时间为250min时，去除率可达43％。在本实验中，Cu作为催化剂存在，扩大了Fe、C两极之间的电极电位之差，加速了电极的腐蚀[8]。
2.3 Fe-改性沸石-Cu电极效果
（1）沸石吸附性的考察
沸石为浙江缙云斜发沸石，经溴化十六烷基三甲胺改性。取改性沸石60g，铁、沸石、铜体积比为1.0：1.0：0.5，干法腈纶废水1000ml，加入到反应器中。进水COD约为1374mg/L，温度为25℃，进水pH＝4.99。每隔一定时间测定出水COD，结果如表4所示。
表4 沸石吸附实验结果
项目
30min
60min
90min
140min
190min
250min
原水
COD(mg/L)
1312.48
1313.76
1313.12
1311.84
1312.48
1314.40
1374.08
由表4可以看出，经沸石吸附处理后，出水COD基本保持不变，说明沸石对废水的吸附效果有限，对实验影响很小，可以忽略。
（2）Fe-改性沸石-Cu微电解实验
取改性沸石60g，铁、沸石、铜体积比为1.0：1.0：0.5，，干法腈纶废水1000ml，加入反应器中，进行曝气。进水COD约为1374mg/L，温度为25℃，进水pH＝4.98。在不同反应时间测定出水COD，结果如表5所示。
表5 Fe-改性沸石-Cu微电解实验结果
项目
30min
60min
90min
140min
190min
250min
原水
COD(mg/L)
1300.48
1251.84
1219.84
1072.00
983.04
863.36
1374.08
COD去除率
5%
9%
11%
22%
28%
37%
从表5可以看出，随着时间的延长，COD去除率逐渐变大，最高可达37％。在本实验中，改性沸石作为阴极材料代替活性炭，不能提高反应效果，比Fe-C-Cu实验效果略差。
2.4铝合金-活性炭效果
电极材料的预处理：活性炭已经吸附饱和，铝合金经过5％稀酸浸泡24hr以除去表面的静电喷膜。铝合金取自石油大学（华东）建筑安装公司，为山东南山铝材厂生产的铝合金，该铝合金具有静电喷涂膜层。铝合金成分见表6。
表6 铝合金成分表
Si
Mg
Fe
Cu
Mn
Zn
Cr
Ti
Al
0.20～0.60
0.45～0.90
<0.35
<0.1
<0.1
<0.1
<0.1
<0.1
≥97.55
取60g铝合金，体积约为50ml，取活性炭，其体积比为1.0，干法腈纶废水1000ml，加入到反应器中。进水COD约为1375mg/L，温度为25℃，进水pH＝5.01，处理结果如表7所示。
表7 铝合金-C微电解处理效果
项目
30min
60min
90min
140min
190min
250min
原水
COD(mg/L)
1183.36
1104
983.04
779.52
672.64
589.44
1374.08
COD去除率
14%
20%
28%
43%
51%
57%
从表7可以看出，COD去除率随时间的延长不断提高，最高可达57％。由于铝合金中物质含量总多，以Fe、C为两极，Cu、Mn、Zn、Cr、Ti等相互之间均可做催化剂或者是电极，提高电位差或电偶电流，因此，其对COD的降解有明显促进作用。
2.5不同电解材料实验效果的对比
 根据上述实验数据，将不同实验材料的实验效果按COD去除率对时间的变化情况作图，结果如图2所示。
图2 不同电极材料的电解效果对比曲线
各相关材料的标准电极电位如下：
碳（＋0.795），镍（＋0.250），锡（－0.136），铁（－0.440），锌（－0.763），铝（－1.662），铜（0.34v）。
从图2可以看出，（1）以Fe-C为基础，增加电极材料Cu后，使COD去除率有较明显的提高，原因在于传统的铁碳内电解中加入无机催化剂铜扩大原电池的两极电位差[10]，提高了氧化能力，加大了反应速度；也有资料[11]认为，用铜作阴极接触材料的增溶效果虽然不够显著，但也能使溶解电流提高数倍（可能与实验废水的氧化性较强有关），从而使废水处理效果有所提高。（2）与Fe-C-Cu电极材料对比，用沸石代替活性炭后，处理效果略有下降，原因可能是沸石的导电性较差，极性较差，作为阴极材料不能提高电极间的电偶电流。（3）与Fe-C（电位差1.235V）电极材料对比，用Al代替Fe后，Al-C （（电位差2.457V）），COD去除率明显提高，这与有关报道[11]的结果是一致的，从接触腐蚀电流来看，溶解最快的铝合金与阴极性最强的接触材料碳配合组成的铝合金—碳体系是最有利的。从上述分析也可以看出，数据分析可参考标准电极电位，但由于反应复杂，不能完全按照电极电位的高低来衡量。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
