电化学氧化法处理硝基酚类废水的研究

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硝基酚属于难降解有机污染物,这些物质一般都具有较大的毒性,会长期在环境中滞留,并且能够在食物链中积累,对人类健康和生态系统都造成了严重的威胁,所以,必须对这些污染物进行治理。但是传统的处理方法,如物理法,生物法和化学法等,因为存在各种问题,已经不能满足处理的要求,而电化学氧化法因为操作简单,占地面积小,二次污染少等优点,近年来受到了研究者的极大关注。本研究采用电化学氧化法对目标污染物进行去除,目标污染物选用了两种典型的物质,2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(英文简称:TNPG)和2,4,6-三硝基苯酚(英文简称:TNP)。首先,我们进行了电化学氧化法处理含TNPG废水的研究,本研究选用Ti/IrO2为阳极,以氯化钠为电解质,考察了电流密度、极板间距、电解质浓度、TNPG初始浓度等运行参数对TNPG处理效果的影响,最后讨论了TNPG的降解机理和降解路径。研究结果表明,电化学氧化法可以有效去除水中的TNPG。最佳运行工艺条件为:极板间距10mm、电流密度20mA/cm2、氯化钠浓度0.3g/L。在此条件下,当TNPG的初始浓度为400mg/L时,电解240min,溶液COD的去除率为65.4%,而当TNPG的初始浓度为50mg/L时,电解80min,溶液COD的去除率为100%。同时发现,TNPG的降解主要靠间接氧化发挥作用。而TNPG可能的降解路径是,首先是芳族环上硝基的脱落和羟基自由基的取代,然后发生开环反应,最后被完全矿化为CO2和H2O。其次,我们进行了电化学氧化法处理含TNP废水的研究。本研究也选用Ti/IrO2电极作为阳极,并以氯化钠为电解质,对难降解物质TNP进行电化学降解,讨论了初始pH、电流密度、TNP初始浓度等运行参数对TNP降解效果的影响,并且通过对反应过程中中间产物的分析,进而探讨电化学氧化法处理TNP废水的机理以及降解路径。研究结果表明,电化学氧化法可以有效地去除水中的TNP。当初始pH为3时,去除效果最好;TNP的去除率随着电流密度的增加而增加;初始浓度对TNP的去除效果影响并不大。TNP的降解机理和降解路径与TNPG基本一致。
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