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，易芬云师姐给予了热心的支持与帮助，特此表示由衷的感谢！ 本课题得到了广东省科技计划项目及化学院创新化学实验与研究基金的资助，特此致谢！,Thank you！,