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铝合金
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- 资源描述：
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采用铝合金电极的电解除磷过程研究,采用,采取,采纳,铝合金,电极,电解,除了,过程,进程,研究,钻研
- 内容简介：
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开题报告 题目：采用铝合金电极的电解除磷过程研究 1 1 毕业设计（论文）综述 目背景 我国是一个水资源短缺的国家 ， 人均水资源量占有量仅为 2450 立方米，占世界人均水量的 1/4，被联合国列为贫水国家之一。目前 ， 我国的 668 座城市中 ， 有 65%的城市处于缺水状态 ， 年缺水量可超过 6方米。“水资源取之不尽 ,用之不竭”的传统价值观念致使人们缺乏节水意识 ， 造成了水资源巨大的浪费和非持续性开发利用。合理开发利用水资源 ， 保护生态环境 ， 维护人与自然的和谐 ， 己经成为 21 世纪人类共同的使命 1。然而随着我国工业化、城镇化的加速进程， 大量含氮和磷等植物性营养物质的废水排入地表水体，带来了严重的富营养化问题，其中磷对藻类生长的影响远大于氮 2。同时磷又是生命活动中不可缺少的重要元素，是一种不可再生且面临枯竭的重要自然资源。近几年来，西方发达国家对 磷的可持续利用高度重视，从污水和动物粪便中回收磷在西欧、日本等地已经成为热门课题 3。从废水中回收磷既能够解决磷污染问题，同时又是实现磷资源的可持续利用，因此，废水除磷及磷回收研究是当前资源环境领域面临的重要科学问题，受到了广泛关注 4。 究意义及国内外相关研究情况 目前，其常用的除磷方法按其去除机理的不同可以大致分为两个方面：物理化学除磷方法和生物化学除磷方法 5。 (一 ) 物理化学除磷方法包括 ：化学凝聚法、吸附法、结晶法和离子交换法等。 化学法除磷处理系统操作简单，抗冲击性强，但产泥量较大且难于处理，容易对环境造成二次污染，并且由于处理过程中化学絮凝剂的使用，会使处理成本增加 6 。 吸附法吸附 /解吸是一种简单的物理化学过程，首先，通过向污水中投加可吸附磷的固体吸附剂，发生络合或配位基互换反应，形成含磷沉淀物；然后，向含磷沉淀物中添加碱性溶液进行解吸附；最后，向解析后的含磷溶液中加入钙盐或镁盐，最终形成磷回收产物。 7 结晶法是指对富含磷的污水溶液中添加某些化学粒子，在合适的化学条件下，含磷晶体经过晶核形成和长大两个步骤而形成较大的晶体粒 子，从而从含磷污水中沉淀下来，进行磷回收的方法。 8 离子交换法回收污水中的磷指利用某种阴离子交换树脂对磷酸根离子具有天然选择作用而进行的磷回收方法。 9 2 表 各种物理化学方法的优缺点对比 10 去除机理分类 方法名称 优点 缺点 物理化学方法 化学凝聚法 处理效果稳定，操作简单 经济成本高，污泥产生量大 吸附法 占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染 吸附剂的抗干扰性、溶解损失差，运行不稳定 结晶法 投资省，出水水质好 反应条件较苛刻 离子交换法 可选择性吸收污物 树脂药物易、中毒交换容量低和选择性差 (二 ) 生物化学除磷 生物法除磷工艺运行操作复杂，稳定性较差，受环境因素影响较大，且磷含量超过 10 L 时，出水就很难达标排放 11。传统的生物除磷工艺都是通过厌氧好氧等单元的不同组合来达到除磷的目的 12生物化学除磷 13 14工艺主要包括厌氧 /好氧 AO 生物除磷工艺 15、厌氧缺氧好氧 ()生物脱氮除磷工艺 16、序批式反应器 (艺 17、反硝化除磷工艺 18等。 表 各种生物处理方法的优缺点对比 去除机理分类 方法名称 优点 缺点 生物化学方法 A/O 工艺流程简单，不需加化学药品，建设费用和运行费用较低 剩余污泥排放量是关键因素 ,而且二沉池中可能有磷的释放 可进行脱氮 ,减轻后续工艺压力 很难同时取得好的脱氮除磷的效果 灵活调整，并能达到良好的脱氮除磷效果 操作较麻烦 反硝化 除磷工艺 此方法处理出水不会含有有机碳的污染 单位体积反应器处理能力较小 3 2 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 究的主要内容 电絮凝作为一种难降解废水的有效预处理技术 19，已广泛应用于造纸、印染、食品加工、餐饮、和油田等方面，对去除其中的色素、油类等大分子难降解有机物具有较好的效果 20。但是， 电絮凝法有一个十分突出的技术缺陷：其可溶性金属阳极 (一般为铝电极或铁电极 )极易发生钝化。一旦阳极钝化现象发生，即会出现处理废水效率降低同时电耗升高的弊病 21。本文从电凝聚的电极过程出发，采用铝合金电极代替铝电极研究极板间距、溶液 流密度等因素对电解除磷效率的影响。 采用的方案、方法及措施 采用合金电极进行电解除磷实 验： 1） 研究极板间距 (初步设定为 :5101518除磷效率的影响； 2） 溶液初始 3、 5、 7、 9、 11）对除磷效率的影响； 3） 电解电流大小（ 1A、 除磷效率的影响； 4） 交换电极对除磷效率的影响每隔十分钟改变一次电流方向； 5） 曝气对除磷效率的影响控制气体流量每分钟 6） 根据消耗的电量等进行成本估算。 7） 污水样品测试。 3 本课题的重点难点，前期已展开的工作 本课题的重点难点有以下几个方面： 1）合金电极的选择； 2）溶液磷浓度的准确测定。 前期已展开的工作有以下几方面： 1）查阅相关文献，熟悉课题研究背景和研究目标； 2）阅读相关文献，了解铝电极时极板间距、溶液 流密度对总磷去除率的影响规律； 3）通过实验废水中磷的测定，掌握溶解中磷的测定方法及相关测试仪器的使用方法。 4 完成课题的工作方案及进度计划（按周次填写） 第 1 2 周 阅读相关文献，了解课题的研究背景； 第 3 4 周 对已搜集到的资料和文献进行分析、制定实验报告，完成开题报告； 第 5 8 周 进行实验以及数据的收集，完成论文中期检查； 第 9 14 周 进行实验以及数据的收集，完成论文初稿； 第 15 周 修改论文，指导教师进行论文评阅，并参加毕业答辩。 4 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 5 参考文献 1 薛玉宝 ,郗慧群 ,我国水资源污染现状与治理对策 J2010,3:42 , R, T,et a to to as in J. ):1689 3 D, A. . 2002,36(16):39254 陈希慧 ,王志江 ,黄初升 ,等 J 2003,28( 2): 875 刘宁 ,牛晓娜 ,李冰洁等 . 含磷废水的危害及治理方法研究现状 J2013,(2):906 徐丰果 ,罗建中 ,凌定勋 工业水处理 ,2003,23( 5):18- 20. 7 O, in as J. 2009,60(2):4838 王燕群 . 鸟粪石结晶法回收废水中的磷的研究 D上海 : 东华大学， 2007. 9 龚闻礼 ,花文胜 . 艺联合去除饮用水中硝酸盐和硬度 J. 工业水处理 ,1994,14 (1):1610 杨阳 D2011. 11 张 鑫 ,张焕祯 ,刘光英等 J 84512 尹军 ,吴相会 ,王晓玲 ,叶龙 ,王华伟 J2009,l(27):2413 of on HB . 1996,2(2):8791. 14 邓荣森 ,郎建 J):10615 刘智晓 ,秦妹兰 ,杨蛟云 ,等 工艺设计及除磷效能 J2005,21(9):8016 张波 2/O 工艺的氮磷脱除功能 J1999,7(2):717 胥驰 艺处理低碳源
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