活性炭纤维电极法处理含酚废水的研究.ppt

活性炭纤维电极法处理含酚废水的研究,报告人：郑春燕 指导老师：陈水挟 教授,目录,研究背景,实验方法,结果与讨论,结 论,2,4,第一部分 研究背景,废水中的酚类物质主要包括苯酚、甲酚、硝基酚等化合物 属于高毒性和难于降解的挥发性有机物,苯酚泄漏造成鱼类大量死亡！,一、酚类化合物及其危害,“三致”致癌、致畸、致突变！,二、含酚废水的处理方法,物化处理法 吸附、萃取、气提、超过滤等方法 生化处理法 生物酶催化降解，如活性污泥法、生物膜法等 化学处理法,其中，电催化氧化法清洁处理法 电极材料的选择制约因素,三、选题意义,1.电催化氧化法处理含酚废水 2.电极材料,活性炭纤维 (ACF),导电性,吸附性,催化性,稳定性,ACF毡,第二部分 实验方法,一、实验装置,1ACF阳极 2，3不锈钢阴极 4恒温磁力搅拌器 5多路直流稳压稳流电源,图2.1 电解实验装置示意图,1苯酚浓度的测定 4-氨基安替比林分光光度法 2COD的测定 微波消解光度法 3 苯酚降解机理分析 高效液相色谱法(HPLC),二、分析方法,第三部分 结果与讨论,一、确定最佳反应条件（正交实验）,二、影响因素的确定,三、不同电极材料的对比,四、苯酚降解历程初探,一、确定最佳反应条件（正交实验）,表3.1 正交实验水平,一、确定最佳反应条件,表3.2 正交实验结果,一、确定最佳反应条件,表3.3 正交实验数理分析,一、确定最佳反应条件,确定出最佳操作条件： pH值为3、进水苯酚浓度为500 mg/L、 电流密度为26 mA/cm2 、 Na2SO4浓度为15 g/L .,二、影响因素的确定,以正交得出的最佳操作条件为基础 以苯酚的去除率为评价指标 对四个影响因素进行单因素实验,2.1 pH值对苯酚去除率的影响,图3.1 pH值对苯酚去除率的影响,pH值控制在3为最佳,2.2 进水苯酚浓度对苯酚去除率的影响,图3.2 进水苯酚浓度对苯酚去除率的影响,取进水苯酚浓度为500 mg/L较为适宜,2.3 电流密度对苯酚去除率的影响,图3.3 电流密度对苯酚去除率的影响,考虑到能耗与成本 采用电流密度为26 mA/cm2,2.4 电解质浓度对苯酚去除率的影响,图3.4 电解质浓度对苯酚去除率的影响,选择Na2SO4浓度为10 g/L,三、不同电极材料的对比,3.1 不同比表面积ACF电极的对比,图3.5 不同比表面积活性炭纤维电极的对比,3.2 不同炭材料作为电极材料的对比,负载MgO的AC/GF,ACF毡（比表面积1257 m2/g）,CF毡（比表面积10 m2/g ）,3.2 不同炭材料作为电极材料的对比,图3.6 不同炭材料作为电极材料的对比,四、苯酚降解历程初探,4.1 吸附与降解,表3.4 通电和不通电的条件下的对比实验,其中，降解去除率=（初始浓度处理后浓度实际吸附浓度）/初始浓度*100%,4.2 苯酚降解机理推测,图3.7 苯酚降解过程可能中间体的HPLC图,4.2 苯酚降解机理推测,可能的降解机理如下：,图3.8 苯酚可能的降解机理,第四部分 结论,3. 电催化氧化法可将苯酚降解为有机小分子中间体甚至CO2，有效降低其COD值。,2. 活性炭纤维电极由于其高的导电性、吸附性和反应活性，促进了对苯酚的氧化分解。,1. 正交实验得到的最佳工艺条件为pH值为3、电流密度为26 mA/cm2、Na2SO4浓度为10 g/L。,致 谢,本论文是在陈水挟教授的具体指导下完成的，在此我谨向陈老师表示衷心的感谢和崇高的敬意！ 在论文研究期间，易芬