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电氧化产活性氯、活性氧处理废水研究进展

给水排水 2023年第12期49卷 130-140页

作者：陈璐璐房莹莹李伊晗李娜刘鹰宋婧设施渔业教育部重点实验室(大连海洋大学) 大连116023 大连海洋大学海洋科技与环境学院大连116023 大连海洋大学水产与生命学院大连116023 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

随着废水排放增加,环境污染问题日益严重,电氧化技术不仅可以通过产生活性氯和活性氧等强氧化性物质有效处理废水,而且其本身作为一种绿色氧化技术,对未来构建“碳中和”模式水处理技术及实现“碳达峰”目标具有重要意义。论述了电氧化... 详细信息

随着废水排放增加,环境污染问题日益严重,电氧化技术不仅可以通过产生活性氯和活性氧等强氧化性物质有效处理废水,而且其本身作为一种绿色氧化技术,对未来构建“碳中和”模式水处理技术及实现“碳达峰”目标具有重要意义。论述了电氧化处理工业废水、农业废水、生活废水及垃圾渗滤液的研究现状,着重分析了在电极类型、电解质种类及浓度不同的条件下电氧化生成活性氯和活性氧处理废水的性能,总结归纳电氧化生成活性氯和活性氧高效处理不同领域废水的适用条件,并对电氧化处理不同领域废水的发展方向进行展望。

关键词：废水处理电氧化电极类型活性氯活性氧

原位电生成活性氯氧化降解高氯含氮废水的研究

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现代化工 2022年第4期42卷 206-211页

作者：王文虎王储赵姗姗刘英刘涛纪奕辉郭绍辉阎光绪中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

采用三电极体系探究了Ti/RuO_(2)-IrO_(2)、Ti/SnO_(2)-Sb_(2)O_(3)、Ti/Pt、石墨4类电极的电化学性能,考察了不同电极材料、初始pH、初始Cl-质量浓度、电流密度对生成活性氯浓度的影响。在选取较优的操作条件下电解模拟氨氮废水,结果表... 详细信息

采用三电极体系探究了Ti/RuO_(2)-IrO_(2)、Ti/SnO_(2)-Sb_(2)O_(3)、Ti/Pt、石墨4类电极的电化学性能,考察了不同电极材料、初始pH、初始Cl-质量浓度、电流密度对生成活性氯浓度的影响。在选取较优的操作条件下电解模拟氨氮废水,结果表明,以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)电极为阳极,在初始pH为7、初始Cl-质量浓度为12500 mg/L、电流密度为100 A/m^(2)的条件下电解120 min氨氮,总氮去除率分别达96.71%、90.44%;活性炭吸附150 min,总氯、余氯去除率分别达到98.43%、98.81%,减小了废水对后续生物处理系统的影响。

关键词：氨氮高氯电极材料电化学活性氯

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电解体系中活性氯的生成和油田废水的处理

电解体系中活性氯的生成和油田废水的处理

作者：刘可望大连海事大学

学位级别：硕士

目前,辽河油田已进入三次采油阶段,采油废水的常规水质指标:COD为800.00-1100.00 mg·L,TOC为220.00-280.00 mg·L,石油类含量为210.00-270.00 mg·L,硝酸盐含量为0.35 mg·L,硫化物含量为0.60 mg·L,以及铁、钙、钾、镁等金属离子。油... 详细信息

目前,辽河油田已进入三次采油阶段,采油废水的常规水质指标:COD为800.00-1100.00 mg·L,TOC为220.00-280.00 mg·L,石油类含量为210.00-270.00 mg·L,硝酸盐含量为0.35 mg·L,硫化物含量为0.60 mg·L,以及铁、钙、钾、镁等金属离子。油田废水如不经处理排放至周围环境中,其所产生的污染将会危害人类健康。为了使油田废水达到排放标准并且降低处理成本,本文采用上浮式混凝法和电化学阳极氧化技术联合处理油田废水。具体研究内容如下:采用一种新型的高浓度有机污水处理方法——上浮式混凝法对油田废水进行预处理,油田废水的COD值从917.00 mg·L降至417.30 mg·L,上浮式混凝法是一种实用且稳定的油田废水预处理方法。在预处理的基础上,采用电化学阳极氧化与聚铁絮凝联用技术对废水进行深度处理。在以Ti/Ru-Ir氧化物涂层材料为阳极材料,石墨为阴极材料,Na Cl为电解质的电化学体系中,先利用阳极直接氧化和生成的活性氯间接氧化协同处理油田废水;电解结束之后,向体系中加入Fe,电生成活性氯的氧化能力可将其氧化为聚铁,再利用新生态聚铁的絮凝作用对油田废水进一步处理。在电解50分钟,电压强度20.00 V,Na Cl浓度1.00 g·L;电解后,Fe SO·7HO投加量0.05 g的最佳条件下,油田废水的COD降至53.20 mg·L,去除率达到87.36%,通过对絮凝沉淀的红外光谱和X射线衍射分析,证实了体系中有新生态聚铁生成。为了能够实现对油田废水处理过程中产生的铁污泥的废物利用,开展了电化学阳极氧化体系中在线合成高铁酸盐的研究。如前所述的电化学体系在运行时可产生具有强氧化性的活性氯,电解结束之后,在强碱性条件下向体系中加入Fe,体系中会生成紫红色物质,经紫外/可见光谱、红外光谱、X射线衍射分析表明,紫红色物质的主要成分是高铁酸盐(Fe O),从而实现了在处理有机污染物的同时生成具有实用价值的水处理剂的目的。在电解50分钟,电流1.00 A,Na Cl浓度10.00 g·L;电解后,Na OH浓度10.00 g·L,Fe(NO)浓度10.00 g·L,反应时间为30分钟的最佳条件下,油田废水中89.40%的TOC被去除,TOC降至23.30 mg·L,生成的高铁酸盐浓度达到1.08 mmol·L。此外,在实验中发现,如果向新生成的深紫色高铁酸盐溶液中加入氧化银和过二硫酸钾固体,会产生了一种绿色溶液,经红外光谱数据以及绿色溶液的溶解特性研究认为绿色溶液的主要成分是Fe O。

关键词：阳极氧化活性氯新生态聚铁高铁酸盐油田废水

Ti/RuO2-IrO2-TiO2电极电解产生活性氯

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化工环保 2020年第6期40卷 645-649页

作者：窦孟然魏新郦和生任志峰中国石化化工事业部北京100029 中国石化北京化工研究院北京100013

采用电解法产生活性氯,降解废水中的有机物。考察了活性氯产生量的影响因素,并对Ti/RuO2-IrO2-TiO2电极电解实际含氯废水的处理效果进行了研究。实验结果表明:通过增加Cl-浓度和电流密度、减少SO42-浓度和极板间距、降低电解温度的方法... 详细信息

采用电解法产生活性氯,降解废水中的有机物。考察了活性氯产生量的影响因素,并对Ti/RuO2-IrO2-TiO2电极电解实际含氯废水的处理效果进行了研究。实验结果表明:通过增加Cl-浓度和电流密度、减少SO42-浓度和极板间距、降低电解温度的方法能够提高活性氯产生量,从而提高电极降解有机物的效果;对于Cl-浓度为0.005 mol/L、COD为49 mg/L的废水,使用Ti/RuO2-IrO2-TiO2电极,在极板间距为0.5 cm、电解温度为20℃、电流密度为20 mA/cm^2、初始pH为8.0的条件下电解处理60 min,废水BOD5/COD值由0.04提高到0.25,COD降至24 mg/L,达到DB 11/307—2013《水污染综合排放标准》中排入地表水体污染物B类排放限值(COD≤30 mg/L)的要求。

关键词： Ti/RuO2-IrO2-TiO2电极活性氯废水有机物

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原位电解活性氯溶液对细菌消毒性能观察

中国消毒学杂志 2023年第8期40卷 564-566,570页

作者：铁子涵吴浩旭杨金星齐丽红俞亮张建宏陆军防化学院北京102205 海军研究院

目的探索原位电解活性氯溶液对水中3种指示细菌的消毒效果和相关影响因素。方法采用间歇式电解槽制备活性氯溶液,并对菌悬液进行电解试验;改变试验参数探索不同因素对杀灭率的影响,并对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌黑色变种芽... 详细信息

目的探索原位电解活性氯溶液对水中3种指示细菌的消毒效果和相关影响因素。方法采用间歇式电解槽制备活性氯溶液,并对菌悬液进行电解试验;改变试验参数探索不同因素对杀灭率的影响,并对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌黑色变种芽孢3种指示菌的消毒效果进行对比。结果在试验范围内,原位电解活性氯溶液对3种试验菌的杀灭对数值与极板间距和pH值有负相关关系,与电解液浓度和外加电压有正相关关系。间歇式电解槽的极板间距为3 mm、电解液浓度为4%、pH值为7、电压为13 V时对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌黑色变种芽孢3种细菌消毒20 s的杀灭对数值分别为7.0、4.7和2.4,该条件下所制得的消毒剂有效氯浓度为9.2 mg/L,消毒效果远高于相同有效氯浓度下的次氯酸钠溶液。结论原位电解活性氯溶液可以有效灭活水中微生物。

关键词：原位电解活性氯水处理细菌消毒

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基于原位电生成活性氯体系对有机废水的降解

净水技术 2024年

作者：韩港彭波卢嘉怡周博吴小刚长江大学城市建设学院

以含氯盐罗丹明B(RhB)模拟废水为研究对象，利用Ti/RuO2-IrO2为阳极、纯钛板为阴极的Ti/RuO2-IrO2-Ti电化学体系进行电化学降解研究。讨论了电解质种类、电解质浓度、电流密度和初始pH对RhB脱色速率的影响。结果表明：与Na2SO4相比，电... 详细信息

以含氯盐罗丹明B(RhB)模拟废水为研究对象，利用Ti/RuO2-IrO2为阳极、纯钛板为阴极的Ti/RuO2-IrO2-Ti电化学体系进行电化学降解研究。讨论了电解质种类、电解质浓度、电流密度和初始pH对RhB脱色速率的影响。结果表明：与Na2SO4相比，电解质为NaCl时RhB的脱色率更高；电流密度的增加有利于RhB的脱色和活性氯的生成；RhB溶液在酸性条件下的脱色速率远高于碱性条件下的脱色速率。通过阳极伏安特性法分析不同电解质以及有无RhB体系下的电极反应，并推测出不同电解质体系对RhB脱色效果存在差异的原因，并对反应过程中RhB溶液进行紫外光谱分析。结果表明：在NaCl体系中，体现RhB色度情况(λ=554 nm)的吸收峰的强度随时间下降，而λ=283.5 nm处体现RhB共轭结构的吸收峰的强度则升高。这表明RhB没有被彻底去除，而是被活性氯攻击生成含有共轭结构的中间产物。

关键词： Ti/RuO -IrO -Ti 活性氯罗丹明B(RhB) 光谱分析阳极伏安特性法曲线

三维电极法处理含氯废水过程中电解活性氯的研究

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工业水处理 2017年第9期37卷 37-40页

作者：梁宏任阳民邱阳崔明灿 Hyeong Khim Lee Sang-Hwan 西南石油大学化学化工学院四川成都610500 高丽大学环境与建筑工程学院韩国首尔02841 韩国矿害集团公司矿山废物回用技术研究所水土研发组韩国原州26464

将软锰矿粒子电极应用于三维电极系统处理含氯SMP模拟废水,考察了电流强度、p H、氯化钠浓度、粒子电极投加量对活性氯浓度的影响,探索了活性氯对SMP降解效果的影响及其降解机理。结果表明:活性氯浓度随电流、氯化钠浓度、粒子电极投加... 详细信息

将软锰矿粒子电极应用于三维电极系统处理含氯SMP模拟废水,考察了电流强度、p H、氯化钠浓度、粒子电极投加量对活性氯浓度的影响,探索了活性氯对SMP降解效果的影响及其降解机理。结果表明:活性氯浓度随电流、氯化钠浓度、粒子电极投加量的增大而增加,碱性条件不利于活性氯生成,活性氯能提高COD去除率,但电解效果并不随活性氯增多而一直增强;活性氯对SMP的降解主要是通过氧化破坏苯环结构或取代苯环的氢转变为易降解的中间产物。

关键词：活性氯软锰矿粒子电极 SMP 三维电极法

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自动电位滴定法检测抗燃油活性氯含量的研究

中国电力 2019年第7期52卷 141-145页

作者：明菊兰徐恒昌钟洪玲余璐静李海燕潘芝瑛沈晓明国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014 杭州意能电力技术有限公司浙江杭州310014 北京国电龙源环保工程有限公司北京100039

磷酸酯抗燃油中活性氯含量的准确、高效测定,对电液控制系统安全稳定运行很有意义。对自动电位滴定方法测量磷酸酯抗燃油中活性氯的原理、仪器设备、检测条件进行了研究;组织了8个实验室、5个样品的协同试验,并对结果进行评价。依据重... 详细信息

磷酸酯抗燃油中活性氯含量的准确、高效测定,对电液控制系统安全稳定运行很有意义。对自动电位滴定方法测量磷酸酯抗燃油中活性氯的原理、仪器设备、检测条件进行了研究;组织了8个实验室、5个样品的协同试验,并对结果进行评价。依据重复性、检测限、回收率及精密度等技术指标,所研究制定的自动电位滴定法检测磷酸酯抗燃油活性氯含量精密度高,检测效率高,且样品处理简单、仪器配置要求不高、分析速度快,可以在电力行业中推广应用。

关键词：电液控制磷酸酯抗燃油活性氯自动电位滴定法方法评价

UV活化电产活性氯降解膦酸酯的效能与机制研究

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UV活化电产活性氯降解膦酸酯的效能与机制研究

作者：李晓翔广东工业大学

学位级别：硕士

磷既是生命活动与工农业生产的重要元素,也是水体富营养化的关键影响因子。为预防富营养化状况的发生,磷排放的限制越来越严格。然而,磷存在形式的多样性增大了其处理难度,用于处理正磷酸盐的传统工艺对有机膦酸酯的作用十分有限。随着... 详细信息

磷既是生命活动与工农业生产的重要元素,也是水体富营养化的关键影响因子。为预防富营养化状况的发生,磷排放的限制越来越严格。然而,磷存在形式的多样性增大了其处理难度,用于处理正磷酸盐的传统工艺对有机膦酸酯的作用十分有限。随着污水回用工艺的广泛施行,膜浓缩液中的膦酸酯类阻垢剂成为水体中有机膦酸酯的重要来源。如何高效降解膦酸酯,降低其带来的水体富营养化风险一直是近年来研究的热点。本论文以反渗透工艺中典型的膦酸酯类阻垢剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)作为研究对象,提出利用膜浓缩液中的氯离子,构建UV活化电产活性氯体系高效降解膦酸酯,不仅解决了膦酸酯难降解的问题,还避免了处理膦酸酯工艺过程中氧化剂运输与存储的麻烦。首先,本文研究了UV/电产活性氯体系降解HEDP的效能,并确定了体系中的关键影响因子。通过实验发现UV和电产活性氯对HEDP的降解有明显的协同作用。电流密度调至2.5 m A/cm时,HEDP降解效果最优;酸性条件更利于HEDP的降解;体系中Cl浓度太高会导致HEDP降解效率降低;HEDP的降解率随着HEDP初始浓度的增加而降低,但整体来说UV/电产活性氯的方法对各种浓度的膦酸酯的处理效果都很好;SO对HEDP的降解基本无影响,而CO对HEDP的降解有明显的抑制作用。其次,通过猝灭实验与探针实验来定性和定量检测自由基。猝灭剂叔丁醇(TBA)对HEDP降解的抑制作用较为明显,且TBA浓度的增高会加强此抑制作用,可见体系中含有大量Cl·和·OH等活性物质。由探针实验得出硝基苯与苯甲酸的拟一级速率常数k′和k′分别为0.051 min和0.1754 min,·OH和Cl·的稳态浓度分别为2.18×10 M和9.10×10 M。除此之外,本论文还基于UV/电产活性氯体系的基元反应及其反应速率常数建立了动力学模型并对其进行了验证。由建立的动力学模型可知UV活化电产活性氯降解HEDP的机制主要分为原位电解氯离子产活性氯、UV光解活性氯产自由基和自由基氧化HEDP三步。最后,实验对UV/电产活性氯工艺降解膦酸酯的能耗因子进行了识别,并对其成本进行了对比与分析。UV/电产活性氯工艺降解HEDP的主要能耗因子是电流、p H和HEDP的初始浓度。通过对UV/电产活性氯技术和其他高级氧化技术进行经济比较,发现UV/电产活性氯、UV/Na Cl O、UV/芬顿和UV/过硫酸盐工艺均能高效降解膦酸酯,UV/电产活性氯与UV/Na Cl O工艺的降解效率更是达到了88%以上,然而UV/Na Cl O处理单位质量磷的成本是UV/电产活性氯工艺的7倍。UV/电产活性氯工艺降解膦酸酯的效率高,无需投加额外的氧化剂,省去了试剂运输和管理的步骤,操作简单且处理单位质量磷的能耗花费低,是可行的降解膦酸酯工艺。

关键词： UV 电氧化活性氯膦酸酯自由基