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电氧化耦合陶瓷膜处理南方某医院污水的研究

水处理技术 2022年第1期48卷 112-117页

作者：林茂宏王震张开明刘煜明庞瑞玲杜星佛山市环境保护投资有限公司广东佛山528000 广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006 佛山市水业集团有限公司广东佛山528000

考察电氧化耦合陶瓷膜过滤技术对某医院污水中污染物的去除效果,探讨了电流密度、电极材料、膜的截留分子量等对除污效能的影响。结果表明,该耦合工艺对SS、TP和抗生素(磺胺甲噁唑)的去除率分别达到99.94%、57.62%和98.14%。含适量Cl^(-... 详细信息

考察电氧化耦合陶瓷膜过滤技术对某医院污水中污染物的去除效果,探讨了电流密度、电极材料、膜的截留分子量等对除污效能的影响。结果表明,该耦合工艺对SS、TP和抗生素(磺胺甲噁唑)的去除率分别达到99.94%、57.62%和98.14%。含适量Cl^(-)的污水通过电氧化处理后NH_(4)^(+)-N、COD的去除率分别被提高至99.50%、91.4%,对应出水NH_(4)^(+)-N的质量浓度和COD分别为0.33 mg/L和5 mg/L。NH_(4)^(+)-N的去除主要归因于电氧化产生的Cl_(2)/OCl^(-)。医院污水中适量的Cl^(-)存在会极大地促进有机物的降解,此时电氧化对污水中各类有机物均有很好的去除效果。因此,该耦合工艺可协同处理抗生素、NH_(4)^(+)-N和COD等。综合来说,BDD阳极的除污能力强于Ti/RuO_(2)-IrO_(2)。

关键词：电氧化陶瓷膜抗生素有机物 NH_(4)^(+)-N 医院污水

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电氧化耦合纳滤工艺处理微污染苦咸水研究

水处理技术 2022年第4期48卷 137-142页

作者：杜星王金鹏赵文涛林钰涵宋阳王志红广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006

针对抗生素污染引起的微污染苦咸水问题,本研究采用电氧化耦合纳滤工艺对其进行处理,使其达到净化效果。考查不同的电导率、电流密度、初始微污染物浓度、错流速度和有机物含量等条件下,耦合工艺的净水效能。结果表明,电导率对于去除水... 详细信息

针对抗生素污染引起的微污染苦咸水问题,本研究采用电氧化耦合纳滤工艺对其进行处理,使其达到净化效果。考查不同的电导率、电流密度、初始微污染物浓度、错流速度和有机物含量等条件下,耦合工艺的净水效能。结果表明,电导率对于去除水中抗生素类物质有明显的效果,尤其在电流密度 10 mA/cm;和电氧化时间 2 min 条件下,对微污染苦咸水中抗生素的去除最为高效,可将原水中 SMZ 降解到痕量。在短期实验中,耦合系统对水中抗生素的去除可以达到 100%,同时纳滤对天然有机物有很明显的截留效果。在多周期实验中,耦合系统对水中抗生素、天然有机物和盐类的去除可以达到100%、90%和90%,且随着运行时间的增加出水水质较为稳定。通过研究多周期实验膜污染情况,发现膜污染主要发生在纳滤的前期,有机物浓度是影响膜通量的主要因素;且对纳滤膜表面进行成分测试和扫描式电子显微镜-X 射线能谱分析,结果表明纳滤膜截留大量的有机、无机物。可见,经过电氧化预处理耦合纳滤工艺可协同实现降解抗生素、去除有机物和脱盐的目的。

关键词：电氧化纳滤苦咸水抗生素去除脱盐

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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

导向碳氢键活化与不饱和分子的电氧化环化反应

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有机化学 2022年第5期42卷 1286-1306页

作者：谢吴成陈浒黎韵越林洁玲陈婉雯石君君佛山科学技术学院环境与化学工程学院广东佛山524200

过渡金属催化导向碳氢键活化与不饱和分子的环化反应已成为合成复杂碳环和杂环化合物的高效途径,但反应中往往需要额外加入化学计量化学氧化剂来实现反应循环.电化学有机合成可利用电流代替昂贵、有毒的化学氧化剂,是一种环境友好的绿... 详细信息

过渡金属催化导向碳氢键活化与不饱和分子的环化反应已成为合成复杂碳环和杂环化合物的高效途径,但反应中往往需要额外加入化学计量化学氧化剂来实现反应循环.电化学有机合成可利用电流代替昂贵、有毒的化学氧化剂,是一种环境友好的绿色合成手段.近年来,电化学有机合成与过渡金属(如Pd、Ni、Co、Ru、Cu、Rh、Ir等)催化碳氢键活化的结合取得了显著的进展.重点介绍了过渡金属催化导向C—H活化与炔烃、烯烃、一氧化碳和异氰等不饱和分子的电氧化环化反应的最新进展,并对该领域未来发展方向进行了展望.

关键词：碳氢键活化电氧化环化不饱和分子

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碳基材料电氧化去除水体污染物的研究进展

化工学报 2023年第5期74卷 1862-1874页

作者：郭旭张永政夏厚兵杨娜朱真珍齐晶瑶哈尔滨工业大学生物质能源开发利用国家地方联合工程研究中心黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨工业大学环境学院黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江哈尔滨150006 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021

电极材料是电氧化技术的核心关键。碳基材料具有稳定性好、结构可调、导电性佳、来源广泛等优势。从碳基材料电氧化过程出发,简要描述了碳材料在阳极电流下的降解行为及其可复合活性材料增强自由基产生能力。重点综述了碳纳米管、石墨... 详细信息

电极材料是电氧化技术的核心关键。碳基材料具有稳定性好、结构可调、导电性佳、来源广泛等优势。从碳基材料电氧化过程出发,简要描述了碳材料在阳极电流下的降解行为及其可复合活性材料增强自由基产生能力。重点综述了碳纳米管、石墨烯、生物质碳为代表的碳基材料通过缺陷调控、表面修饰、界面工程等方式调控电氧化性能的研究进展,最后对发展碳基阳极材料提出展望。

关键词：电化学催化剂电氧化碳基材料水处理

ClO产物对电氧化COD去除性能评价及水体毒性的影响

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工业水处理 2024年

作者：李守彪吴亚品徐凤麒郭宇颜薇江波青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司青岛理工大学环境与市政工程学院

电催化氧化处理真实含氯废水产生的氯氧根离子(ClOx-)对COD去除性能评价以及水体毒性的影响鲜有报道。构建以Ti/RuO2–IrO2–SnO2–Sb2O5为阳极的电催化氧化体系，处理某污水厂的气浮出水和水厂出水。实验结果表明，增加电流密度促进了C... 详细信息

电催化氧化处理真实含氯废水产生的氯氧根离子(ClOx-)对COD去除性能评价以及水体毒性的影响鲜有报道。构建以Ti/RuO2–IrO2–SnO2–Sb2O5为阳极的电催化氧化体系，处理某污水厂的气浮出水和水厂出水。实验结果表明，增加电流密度促进了ClOx-的产生，加剧了电化学氧化处理两种水体时COD去除效率的过高评价，主要原因是重铬酸盐法测定COD时产物ClO3-起到了掩蔽作用。处理气浮出水时，水中的氨氮和有机物会消耗HClO/ClO-，阻断了HClO/ClO-向ClO3-的转化，从而抑制ClOx-的产生，因此COD去除率过高评价程度也较低。通过循环伏安法进一步分析得知，NH4+间接氧化的过程中能够快速捕获活性氯并与之反应，导致ClOx-的形成受到抑制。小球藻生物测定实验表明，电解含氯废水过程中会形成有毒副产物，而ClOx-是造成生物毒性的主要原因。研究结论为合理评价电氧化COD去除性能和合理使用电催化技术提供重要的指导意义。

关键词：电氧化氯氧根离子 COD去除生物毒性

电氧化工艺产水余氯对COD的影响及对策研究

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电氧化工艺产水余氯对COD的影响及对策研究

作者：胡玉龙中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

电化学氧化法在垃圾渗滤液、制革废水、印染废水、医药废水、焦化废水等高浓度有机废水的治理中具有良好的应用前景。电氧化具有反应条件温和、无二次污染、可彻底氧化有机物等优势,因此,被称为“环境友好技术”。本课题研究的研究对象... 详细信息

电化学氧化法在垃圾渗滤液、制革废水、印染废水、医药废水、焦化废水等高浓度有机废水的治理中具有良好的应用前景。电氧化具有反应条件温和、无二次污染、可彻底氧化有机物等优势,因此,被称为“环境友好技术”。本课题研究的研究对象为苏州某垃圾填埋场膜滤浓缩液,采取的工艺为“预处理+电氧化”,电氧化中试试验装置是由本课题组与江苏某公司合作研发。膜滤浓缩液氯离子含量较高,在经过电氧化处理后,产生了较多余氯,其中主要物质为次氯酸根离子。余氯的存在使出水呈现淡黄色,并伴有刺鼻的气味,导致无法达标排放。本文研究者在查阅了大量的文献发现,次氯酸根离子虽具有强氧化性,但在次氯酸根离子存在的情况下,利用国标法测定COD时,会使COD测定值偏高。本研究利用5%的次氯酸钠溶液和邻苯二甲酸氢钾标准溶液模拟废水对该现象进行了验证。脱除电氧化产水中的余氯,不仅可以解决产水色度和刺激性气味的问题,还可以降低产水COD的测定值,对电氧化工艺的推广应用具有重要意义。本研究首先进行了小试试验,对比了静置、振荡、水浴加热、超声波、四价硫还原法、加酸吹脱法、活性炭七种方法去除余氯的效果,重点探究了活性炭脱除余氯的影响因素。并根据小试试验结果设计了中试试验装置。本课题研究得到的结论如下:(1)在利用国标法进行COD测定时,余氯的存在会使COD测定值偏高,COD测定值会随着余氯浓度的升高而升高。模拟废水中2000mg·L可使COD测定值增加75-125 mg·L。(2)利用小试试验,对比了七种去除方法脱出余氯的效果。其中振荡、静置、水浴加热、超声波等方法去除余氯的效果较差,去除率均小于50.0%。加酸吹脱、活性炭、四价硫还原法这三种方法去除余氯的效果较好,其去除率分别为87.0%、99.4%、79.9%,,四价硫还原法主要的限制因素便是其用量,如若亚硫酸钠用量过大,相当于引入了还原剂,同样会使COD测定值偏高。加酸吹脱法去除率较高,成本较低。但其吹脱步骤较为繁琐,且需添加硫酸,如若将小试装置扩大到中试装置,操作不便且危险。活性炭对余氯的去除率最高,且活性炭可吸附有机物,去除余氯的同时也去除了有机物,可使最终的出水达标。(3)对比了椰壳、木制、果壳和煤制活性炭脱除余氯的效果,其中煤制活性炭脱除余氯的效果最好,并且煤制活性炭价格低廉,适用于工业生产。并对比了柱状、颗粒状和粉末状活性炭脱除余氯的效果。其中粉末状活性炭去除率最高,可去除99.4%的余氯。其反应速率最快,10min时即可去除99.0%的余氯,原因是粉末状的活性炭比表面积较大,反应的接触面更广,可提供更多的反应位点。并且粉末状活性炭吸附有机物效果最好,效率最高。电氧化产水经过活性炭吸附后,其COD电氧化+活性炭”,最终出水符合生活垃圾填埋场污染控制标准。(4)利用“余氯反应器+转盘式微滤膜”工艺可有效脱除余氯,余氯去除率在99%以上,并且出水COD可达标。且活性炭可循环使用,对于活性较差的活性炭可及时脱离出系统。且在运行过程中有自动投加系统,定时定量投加,保证了系统内活性炭的活性,避免了更换频繁的弊端。处理膜滤浓缩液可采用“芬顿+电氧化+余氯反应器+转盘式微滤膜”工艺,该工艺出水色度较低,无明显刺激性气味,出水主要指标均可达标。

关键词：电氧化 COD 废水处理余氯活性炭

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电氧化耦合超滤处理近海区含盐高藻水研究

电氧化耦合超滤处理近海区含盐高藻水研究

作者：植许鋆广东工业大学

学位级别：硕士

由于全球气候变化以及人类活动,在世界范围内的潟湖和河口等近海微咸水中发现藻毒素以及微囊藻细胞的报告逐年上升,这对水生态安全以及人类健康带来了严重威胁。如何安全、高效地处理高藻水一直是研究的热点。针对近海地区含藻水具有较... 详细信息

由于全球气候变化以及人类活动,在世界范围内的潟湖和河口等近海微咸水中发现藻毒素以及微囊藻细胞的报告逐年上升,这对水生态安全以及人类健康带来了严重威胁。如何安全、高效地处理高藻水一直是研究的热点。针对近海地区含藻水具有较高含盐量的特性,本论文以电氧化技术处理高藻水的角度着手,针对微咸高藻水构建氧化耦合超滤工艺,分别从实验室与实际水体两个维度出发,研究该工艺的净水效果,并探究除藻机理及膜污染的特性。主要的研究内容如下:(1)电氧化是处理近海区高藻水的有效方式。以常见的产毒藻种铜绿微囊藻为主体,使用BDD作为阳极,配置模拟高藻水进行电氧化试验,结果表明,盐浓度与电流密度均对电氧化的处理具有很大影响。最佳工艺参数为:盐浓度NaCl=50 mg/L,电流密度为10毫安/平方厘米,电氧化时间为10分钟。电氧化能够使藻细胞完全失活,并且对氨氮有89%的去除效率,且水中的微囊藻毒素能被降解至0.19μg/L,DOC的去除率达到66%,对富里酸类物质和腐殖酸类物质也有很好的去除效果。对藻源有机物的降解分析,水中的大分子物质被降解成为小分子,并且亲水性物质比例上升。(2)电氧化途径在近海高藻水中产生的活性氯是主要的净水机理。通过对电解液中氯形态与三氮含量的测定,发现阳极会将氯离子氧化为氯气,随后扩散至溶液中生成强氧化性的活性氯,一开始活性氯与氨氮等污染物反应生成各种形态的氯胺,因此自由性氯含量很低;随着电氧化时间的增长,生成的自由性氯越来越多。三种氯氨的生成总量与电流密度、氯化钠含量都成正相关。水中氨氮大部分转化为无害的氮气,少部分转化为副产物硝态氮与亚硝态氮。(3)以华南地区实际含藻水进行研究,电氧化耦合混凝超滤工艺在净化实际水体的应用中对铁、锰、藻和浊度也有很高的去除效率,且与电流密度的大小呈正相关。在盐含量为NaCl=50 mg/L,氧化时间为10分钟的条件下对其去除率分别达到96.75%,93%,100%与95.8%,且相比之下电氧化对UV的去除率比高锰酸钾氧化效果更高。(4)多周期实验表明电氧化处理的高藻水能够大幅降低跨膜压差的增长速率,从而延长系统运行时间。使用SEM进行分析,新鲜的藻细胞群体紧密结实连接在一起,可在滤膜表面形成紧密的滤饼层。经过电氧化处理后,藻细胞表面布满褶皱,体积变小,细胞的边缘模糊,连接处也不再紧密,而形成了更疏松的滤饼层。对滤饼层进行SEM分析,超滤膜表面的藻细胞粘结成块,形成的污染层呈现颗粒状。EDS能谱和XPS分析显示,在氧化混凝过程中,含藻水中共存的二价锰离子被氧化形成了二氧化锰,同时溶解态的二价铁离子也被氧化,形成沉淀氢氧化铁,后续在超滤膜上被截留。

关键词：电氧化高锰酸钾膜污染超滤高藻水

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电氧化-电絮凝对柠檬酸-镍的破络机制研究

环境科学与技术 2018年第6期41卷 50-56页

作者：赵甘林徐海音罗远玲杨朝晖长沙环境保护职业技术学院湖南长沙410004 中南林业科技大学湖南长沙410004 湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082

采用基于Ti/RuO_2-IrO_2和Fe电极的电氧化-电絮凝工艺处理柠檬酸-镍(citrate-Ni)的重金属络合废水,探究电解质、pH、电流密度和处理时间对citrate-Ni的影响及破络行为。实验结果表明,采用NaCl为电解质,初始pH值为5,电流密度为100A/m^2,... 详细信息

采用基于Ti/RuO_2-IrO_2和Fe电极的电氧化-电絮凝工艺处理柠檬酸-镍(citrate-Ni)的重金属络合废水,探究电解质、pH、电流密度和处理时间对citrate-Ni的影响及破络行为。实验结果表明,采用NaCl为电解质,初始pH值为5,电流密度为100A/m^2,电氧化反应25min,电絮凝反应20min时,Ni和COD的去除率分别可以达到99.6%和75%,出水Ni和COD的浓度均满足《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)的要求。Citrate-Ni的破络机制为:通过Ti/RuO_2-IrO_2直接氧化和间接氧化产物HOCl的作用,破坏其络合结构,生成C_3H_6O、HCOOH、CH_3COOH、C_3H_6O_3、C_4H_8O_3和C_5H_6O_5等小分子物质,同时释放Ni^(2+);再利用Fe-电絮凝产生的新生态Fe(OH)_2对Ni^(2+)的吸附和混凝沉淀作用将其去除。

关键词：电氧化电絮凝柠檬酸-镍破络重金属络合废水