活性炭負(fù)載多組元金屬氧化物復(fù)合材料制備及其電催化氧化水中污染物的性能.pdf

1、隨著我國工業(yè)化進(jìn)程逐漸加快，水資源污染越來越嚴(yán)重，威脅著人類的身體健康和社會的可持續(xù)發(fā)展。造成水資源嚴(yán)重污染主要是有機(jī)污染物，并且大多都是難微生物降解，隨著時(shí)間地不斷累積，有機(jī)污染物帶來的影響會逐漸加劇。因此，研究如何有效去除水中有機(jī)污染物，對水資源保護(hù)及合理利用著積極的意義。電催化氧化技術(shù)是有效處理水中難降解污染物的有效方法之一。三維電極電化學(xué)技術(shù)作為電催化技術(shù)的一種，具有高電流效率，高處理效果等特點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域一直受到廣泛關(guān)注。<

2、br>　　本研究使用柱形活性炭(AC)為載體，采用浸漬焙燒法制備了負(fù)載Sn系列多組元金屬氧化物的改性活性炭粒子電極，并利用SEM、EDS、XRD等分析方法對制備的改性活性炭進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。以模擬廢水作為處理對象，研究不同改性活性炭粒子電極電催化性能。結(jié)果表明:經(jīng)過三次浸漬焙燒的Sn-Mn-Ce/AC粒子電極分析表征結(jié)果最好，對廢水中的有機(jī)物有著最佳的電化學(xué)催化效果。
　　實(shí)驗(yàn)還優(yōu)化粒子電極處理模擬廢水的工藝條件，討論了不同

3、負(fù)載粒子電極、電解質(zhì)濃度、槽電壓、反應(yīng)初始pH對模擬廢水電化學(xué)降解性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，制備的多組元Sn-Mn-Ce/AC粒子電極電催化模擬廢水降解效果最好。改性活性炭使用量為250.0g/L，極板間距d=6.0cm，電化學(xué)降解時(shí)間為90min，苯酚模擬廢水在槽電壓為12.0V，pH=6.6，電解質(zhì)濃度為2.0g/L條件進(jìn)行電化學(xué)處理，最終COD去除率在76％以上;對硝基苯酚模擬廢水在槽電壓為15.0V，電解質(zhì)濃度為2.0g/L，p

4、H為5.0的條件下電化學(xué)處理，最終對硝基苯酚去除率達(dá)到95.0％以上。分別對模擬廢水電化學(xué)過程取樣進(jìn)行UV-vis掃描分析，結(jié)果表明，多組元催化活性的存在促進(jìn)了苯酚和對硝基苯酚的開環(huán)反應(yīng)，加快了有機(jī)物的降解速度。
　　最終以Sn-Mn-Ce/AC為粒子電極，對實(shí)際工業(yè)廢水（焦化廢水、含硝基苯化工廢水、發(fā)動機(jī)清洗液廢水和電鍍廢水）進(jìn)行三維電極電化學(xué)處理。結(jié)果表明，焦化廢水經(jīng)過電化學(xué)預(yù)處理之后，COD從39800.0mg/L降到138

5、62.5mg/L，廢水的BOD5/COD從0.092提高了0.237，明顯提高了可生化性，提高了廢水生物處理的可能性;含對硝基苯類化工廢水電化學(xué)深度處理之后，COD降低到了39.1mg/L，氨氮去除率接近50％，出水COD達(dá)到國家排放一級A標(biāo)準(zhǔn)。對發(fā)動機(jī)清洗液廢水和電鍍廢水進(jìn)行電化學(xué)二次處理之后，兩者的COD去除率都超過了75％，處理效果明顯。所以，該三維電化學(xué)體系在實(shí)際廢水處理中作為預(yù)處理可以提高可生化性或者作為深度處理可以有效去除C