水處理第三次課-環(huán)境化工技術(shù)(存儲(chǔ)版)
【正文】 浸漬的方法在鈦基體上覆蓋一層釕鈦金屬鹽的鹽酸醇溶液，在中溫下烘干，然后在高溫下熱解氧化形成釕鈦的氧化物簿層。電極的化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)隨著氧化物涂層的組成和制備方法而改變，可獲得良好的穩(wěn)定性和催化活性。 電化學(xué)氧化法的發(fā)展趨勢 有機(jī)廢水電化學(xué)氧化處理方法的研究開發(fā)，其目標(biāo)是工業(yè)化。根據(jù)所研制的電極和已知的較明確的氧化機(jī)理，進(jìn)行電極結(jié)構(gòu)和反應(yīng)器的合理設(shè)計(jì)以及操作條件的優(yōu)化的系統(tǒng)研究。主要包括電極的制備和優(yōu)化、電催化活性和選擇性、電極的壽命等問題。目前在理論和應(yīng)用方面的研究正在起步。適用于電化學(xué)氧化降解有機(jī)污染物的高效陽極材料，應(yīng)具有較高的析氧電位，使有機(jī)物在陽極上直接被氧化的幾率提高； 電極結(jié)構(gòu)的研究 電催化電極從結(jié)構(gòu)上可分為二維電極和三維電極兩大類。釕鈦涂層電極是在 1965年由 H. Beer發(fā)明的?；瘜W(xué)熱解的方法主要是在鈦材表面高溫氧化形成氧化物層。但鉛合金電極也存在使用過程中易變形，造成短路，降低電流效率；電能耗比較大的問題。 1968年涂層鈦電極工業(yè)化后，從此進(jìn)入鈦電極時(shí)代?，F(xiàn)在人們開始關(guān)注利用電化學(xué)的方法產(chǎn)生 Fenton 試劑，并直接應(yīng)用于廢水處理工程中。OH] →O2 + MOx + H+ + e MOx+1 → MOx +O2 當(dāng)溶液中存在可氧化的有機(jī)物 R時(shí)，反應(yīng)如下 : R + MOx[ 電化學(xué)直接氧化法是利用陽極的高電勢氧化降解廢水中的有機(jī)或無機(jī)污染物，在反應(yīng)過程中污染物直接與電極進(jìn)行電子傳遞。O]、[ ? 超臨界氧化法 ? 超臨界氧化法是一種能徹底破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)的新型高效氧化技術(shù)，它對(duì)酚類及其它多種有機(jī)物的氧化降解非常有效，國外已經(jīng)建成中試及工業(yè)化試驗(yàn)裝置。 Fe2+和 Fe3+是很好的絮凝劑，把溶液 pH調(diào)至堿性且有 O2存在時(shí)，會(huì)形成Fe(OH)2和 Fe(OH)3絮凝沉淀。當(dāng)化學(xué)勢相等時(shí)，溶質(zhì)在流體中的濃度與固體表面的濃度達(dá)到吸附平衡。 單級(jí)萃取 ?單級(jí)萃取是液液萃取中最簡單的，也是最基本的操作方式。 LPKAQu???高級(jí)過濾設(shè)備及技術(shù) ? 微濾： 孔徑范圍為 ～ 1 μm，截留水中粒徑在 ~ 10m之間的顆粒物的膜分離技術(shù) ? 納濾： 孔徑范圍為 10～ 100nm，用表面孔徑為納米級(jí)的半透膜脫二價(jià)離子為主除以的鹽類和相對(duì)分子質(zhì)量 300以上的大多數(shù)有機(jī)物的過程。每個(gè)顆粒獨(dú)立沉降，完全不受相鄰顆粒的影響 廢水中的泥沙的去除，工廠廢水的澄清 凝聚性沉降 比較低濃度懸濁液中多個(gè)顆子形成凝聚體而沉降。 (a)常規(guī)蒸餾 (b)多進(jìn)料蒸餾 (c) 間歇蒸餾 簡單蒸餾 也稱微分蒸餾，將易揮發(fā)組分組成為 x0的料液放入蒸餾釜中，加熱至料液的泡點(diǎn)，溶液氣化，氣化得到的氣體組成為 y0 ，將它引入冷凝器，冷凝成餾出液，放入容器。 多級(jí)萃取 多級(jí)錯(cuò)流萃取 :單級(jí)萃取所得到的萃余相中往往含有較多的溶質(zhì)，要萃取出更多的溶質(zhì)，需要較大量的溶劑。鑄鐵中的礦化鐵為極小的顆粒，分散在鐵內(nèi)。 在電池反應(yīng)的產(chǎn)物中， Fe2+ 和 Fe3+同時(shí)也和一些無機(jī)物發(fā)生反應(yīng)生成沉淀物而去除這些無機(jī)物，以減少其對(duì)后續(xù)生化工段的毒害性。OH]具有極強(qiáng)的氧化性，能夠?qū)ι镫y降解的有毒有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，達(dá)到凈化廢水的目的 [17]。 顧浩飛等研究了超聲與光催化協(xié)同降解苯胺及其衍生物過程，發(fā)現(xiàn)這些苯胺類化合物最終都被完全礦化為 HO2和 CO2。 具體反應(yīng)機(jī)理如下：在氧析出反應(yīng)的電位區(qū)， 金屬氧化物表面可能形成高價(jià)態(tài)氧化物，因此在陽極 上存在兩種狀態(tài)的活性氧，即吸附的氫氧自由基和晶 格中高價(jià)態(tài)氧化物的氧。HO2]、 O [O]等自 由基，它們可以分解污染物質(zhì)，并且此過程是不可逆 的。操作費(fèi)用與降解污染物所需能量有關(guān)，這就要求提高電流效率、降低實(shí)際使用電壓。但在酸性溶液中，碳和石墨電極作陽極使用時(shí)，電化學(xué)氧化反應(yīng)會(huì)造成電極損耗。以上的特點(diǎn)決定鉑是非常良好的電極材料。 ? 目前二氧化鉛電極多采用電化學(xué)的方法 制備（即電沉積）。 Ti/RuO2電極的析氯極化曲線的斜率小于析氧極化曲線的斜率，這說明在存在 Cl－ 的情況容易析出氯氣，這有利于高鹽份的廢水的氧化處理。但是，二維電極的有效面積小，傳質(zhì)效果不好，時(shí)空產(chǎn)率較低。這個(gè)工業(yè)化過程是通過“基礎(chǔ)研究”向“應(yīng)用研究”轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)的。 （ 4）對(duì)特定的電化學(xué)氧化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用研究。 （ 2）電極材料的研制。 三維電極可分為固定床電極，流化床電極，多孔電極。 SnO2， RuO2， Cr2O3， PdO四種氧化物中 SnO2電極的析氧電位最高， PbO電極的 β值（氧化反應(yīng)傳遞系數(shù)）最大，SnO2的 β值次之。 b 釕系涂層鈦電極 釕系涂層鈦電極使用最早和最成功的是釕鈦混合物氧化物涂層。其中電沉積主要是沉積 α－PbO2和 β－ PbO2。鉛陽極價(jià)格便宜、容易成形、表面氧化物即使破損也能自行修復(fù)，在硫酸電解液中操作穩(wěn)定。 ? 1896年人造石墨試制成功，電極進(jìn)入石墨電極時(shí)代。但由于成本過高，而限制了 Fenton試劑的實(shí)際應(yīng) 用。OH] → MOx+1 + H+ + e 當(dāng)溶液中不存在有機(jī)物時(shí)，兩種狀態(tài)的活性氧 按以下步驟進(jìn)行氧析出反應(yīng) : MOx[按氧化機(jī)理的不同可以分
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