Gmail:alisa@jmyunti.com
L-ilma tad-drenaġġ organiku ta 'salinità għolja jirreferi għal ilma tad-drenaġġ organiku b'kontenut ta' TDS ta 'Ikbar minn jew ugwali għal 3.5% (kontenut ta' melħ mhux inqas minn 1%). Jiġi prinċipalment mill-ġbir u l-produzzjoni ta 'prodotti industrijali. Għandu l-karatteristiċi ta 'kontenut għoli ta' melħ, kompożizzjoni kumplessa, bijodegradazzjoni diffiċli, tossiċità u ħsara. Skarigu dirett se jikkawża kompattazzjoni tal-ħamrija, tniġġis tal-ilma, u fl-aħħar mill-aħħar jaffettwa s-sigurtà ambjentali. Fil-preżent, il-metodu ewlieni għat-tneħħija tal-materja organika fit-trattament tad-drenaġġ huwa t-trattament bijoloġiku. Dan il-metodu għandu effiċjenza għolja ta 'tneħħija u spiża baxxa ta' trattament, iżda l-metodu bijoloġiku huwa adattat biss għat-trattament ta 'drenaġġ organiku bijodegradabbli b'salinità baxxa, iżda huwa bla saħħa għal ilma mormi organiku ta' salinità għolja diffiċli biex jiddegrada. Bl-iżvilupp ta 'teknoloġija katalitika elettrokimika bbażata fuq anodi tat-titanju miksija, il-biċċa l-kbira tal-komposti organiċi ġew ippruvati li jgħaddu minn reazzjonijiet redox, reazzjonijiet ta' żieda jew reazzjonijiet ta 'dekompożizzjoni fuq il-wiċċ tal-elettrodu, li jipprovdi bażi teoretika għall-metodu ta' ossidazzjoni elettrokatalitika biex jiddegrada pollutanti organiċi f'livell għoli -ilma tad-drenaġġ tas-salinità. L-elettriku huwa s-sors ta 'enerġija tal-proċess ta' ossidazzjoni elettrokatalitika. Bl-iżvilupp mgħaġġel tal-industrija tal-enerġija, in-nuqqas ta 'enerġija ġie solvut b'mod effettiv, u l-applikazzjoni fuq skala kbira tal-proċess ta' ossidazzjoni elettrokatalitika għandha kundizzjonijiet tajbin. Studji rilevanti wrew li r-radikali hydroxyl u l-ossidi tal-metall ta 'valenti għolja prodotti mill-anodu ta' ossidazzjoni elettrokatalitika jistgħu jossidaw b'mod mhux selettiv materja organika fl-ilma tad-drenaġġ, u għandhom kapaċità ta 'ossidazzjoni estremament qawwija, li tagħmilha possibbli li tiġi ttrattata b'mod effettiv ilma tad-drenaġġ organiku b'ħafna melħ.
1. Fil-preżent, il-kisi tal-elettrodu DSA użat komunement fit-trattament tal-ilma tad-drenaġġ huwa ġeneralment magħmul minn ossidu tal-metall wieħed jew aktar ta 'rutenju, iridju, tantalu, ċomb, landa u platinu.
2. Il-prinċipju tat-trattament organiku b'ħafna melħdrenaġġ b'elettrodi tat-titanju miksija
Meta tittratta l-ilma tad-dranaġġ b'ħafna melħ, il-proċess elettrokatalitiku bbażat fuq elettrodi tat-titanju miksija jwettaq elettroliżi diretta u elettroliżi indiretta fuq l-elettrodu. L-elettroliżi diretta tirreferi għall-proċess li fih il-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ tiġi direttament ossidizzata jew imnaqqsa fuq il-wiċċ tal-elettrodu tat-titanju miksi, u b'hekk titnaqqas il-konċentrazzjoni tal-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ. L-elettroliżi diretta tista 'tinqasam f'elettroliżi diretta tal-katodu u elettroliżi diretta tal-anodu. L-elettroliżi diretta ta 'l-anodu tirreferi għall-proċess li fih inkwinanti organiċi jiksbu elettroni fuq il-wiċċ ta' l-anodu tat-titanju miksi u huma direttament ossidizzati għal materja organika molekulari żgħira bijodegradabbli jew ikkonvertiti direttament f'dijossidu tal-karbonju u ilma; L-elettroliżi diretta tal-katodu tirreferi għall-proċess li fih il-materja organika titlef l-elettroni fuq il-wiċċ tal-katodu u titnaqqas u tiġi degradata, li tista 'tiġi applikata għad-diżaloġenazzjoni tal-alidi organiċi u t-tnaqqis u l-irkupru ta' joni tal-metall tqil. L-elettroliżi indiretta ta 'elettrodi tirreferi għall-użu ta' sustanzi ossidanti jew li jnaqqsu prodotti minn elettrodi tat-titanju miksijin bħala ossidanti, aġenti li jnaqqsu jew katalizzaturi biex jikkonvertu materja organika f'ilma tad-drenaġġ b'salinità għolja f'molekuli żgħar, faċli biex bijodegrada, b'tossiċità baxxa u faċli biex tittratta organika materja. It-tneħħija ta 'materja organika fl-ilma tad-drenaġġ b'salinità għolja sseħħ prinċipalment fil-proċessi ta' ossidazzjoni diretta u ta 'ossidazzjoni indiretta fl-anodu.
Meta l-konċentrazzjoni ta 'materja organika fl-ilma tad-drenaġġ b'salinità għolja (COD, NH3-N, eċċ.) hija għolja, l-ossidazzjoni anodika diretta titwettaq prinċipalment, filwaqt li l-ossidazzjoni anodika indiretta titwettaq biss f'konċentrazzjonijiet baxxi. L-ossidazzjoni anodika diretta hija l-iskariku ta 'molekuli ta' l-ilma fuq il-wiċċ ta 'l-anodu permezz tar-reazzjoni kurrenti biex tipproduċi radikali hydroxyl. Il-potenzjal ta 'ossidazzjoni tar-radikali hydroxyl huwa 2.8V. Huwa ossidant qawwi fin-natura li huwa t-tieni biss għall-fluworin fl-ossidazzjoni. Jista 'jossida l-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ mingħajr għażla. Imbagħad il-materja organika ħdejn l-anodu tkun direttament ossidizzata u mneħħija minn radikali hydroxyl; l-ossidazzjoni indiretta hija t-tnaqqis tal-klorur fl-ilma bl-azzjoni tal-kurrent matul il-proċess ta 'elettro-ossidazzjoni biex tipproduċi ossidanti qawwija, bħal ClO-, joni tal-metall ta' valur għoli, eċċ Dawn l-ossidanti għandhom ukoll kapaċità qawwija li jossidaw u jneħħu organiċi materja, u jistgħu jossidaw il-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ b'salinità għolja.
L-ilma tad-drenaġġ organiku b'ħafna melħ fih ammont kbir ta 'melħ, għalhekk il-konduttività hija għolja, l-effiċjenza tal-użu attwali tas-sistema elettrokatalitika hija għolja, u l-elettrodu tat-titanju miksi għandu idrofiliċità qawwija. Meta jiġi f'kuntatt ma 'ilma tad-dranaġġ b'ħafna melħ, se sseħħ reazzjoni ta' "idrossilazzjoni tal-wiċċ", u l-wiċċ tiegħu se jkun imgeżwer b'saff ta 'radikali idrossili ossidanti ħafna, li se jossidaw u jneħħu l-materja organika adsorbita fuq il-wiċċ ta' l-anodu. Fl-istess ħin, ilma mormi b'ħafna melħ fih ammont kbir ta 'klorur, u l-ossidazzjoni indiretta tipproduċi wkoll ammont kbir ta' klorat u ipoklorit. Dawn is-sustanzi ossidanti qawwija se jnaqqsu b'mod effettiv il-konċentrazzjoni ta 'COD u nitroġenu ta' l-ammonja fl-ilma mormi b'ħafna melħ.
3. Għażla ta 'elettrodi tat-titanju miksija għat-trattament ta' ilma mormi b'ħafna melħ
Fil-proċess tat-trattament ta 'ilma tad-drenaġġ organiku b'konċentrazzjoni għolja permezz ta' proċess ta 'ossidazzjoni elettrokatalitika bbażat fuq elettrodi tat-titanju miksija, l-elettrodu mhuwiex biss trasportatur tal-konduzzjoni kurrenti, iżda wkoll katalist għal reazzjoni għat-tneħħija tal-materja organika. L-għażla tal-materjali tal-kisi tal-elettrodu taffettwa direttament l-effiċjenza tal-konduzzjoni attwali u l-prestazzjoni katalitika tal-elettrodu. Ir-reazzjoni ewlenija tal-ġenb kompetittiv fil-proċess ta 'ossidazzjoni elettrokatalitika hija l-preċipitazzjoni ta' ossiġnu jew klorin fuq il-wiċċ ta 'l-anodu. Il-potenzjal tal-evoluzzjoni tal-ossiġnu tal-kisi tal-anodu huwa korrelatat b'mod pożittiv mal-attività katalitika tal-elettrodu. Iktar ma jkun għoli l-potenzjal tal-evoluzzjoni tal-ossiġnu tal-electrocoating, iktar tkun għolja l-attività katalitika, u iktar tkun għolja l-effiċjenza tat-tneħħija tal-materja organika. Għalhekk, il-kundizzjoni meħtieġa għall-għażla tal-anodu hija li l-materjal tal-kisi għandu jkollu potenzjal għoli ta 'evoluzzjoni ta' ossiġnu.
Fil-preżent, il-materjali tal-anodi tal-elettrodu tat-titanju miksijin użati komunement għall-ilma tad-drenaġġ organiku b'ħafna melħ huma Ti/SnO2.Sb2O3, Ti/PdO, Ti/RuO2.TiO2, Ti/RuO2.Ir2O3
Materjal ta 'elettrodu miksi Ti/SnO2.Sb2O3 għandu potenzjal ogħla ta' evoluzzjoni ta 'ossiġnu, għalhekk għandu jkollu effiċjenza ogħla katalitika u ta' tneħħija fil-proċess ta 'materja organika degradanti. Studji rilevanti wrew li l-ossidazzjoni tal-materja organika minn materjali tal-kisi tal-anodi bħal Pt, IrO2, u RuO2 għandha tendenza li tiġi kkonvertita b'mod elettrokimiku, jiġifieri, diversi aċidi grassi jew materja organika molekulari żgħira oħra huma l-prodotti finali, u l-effiċjenza attwali hija baxx; filwaqt li SnO2 u PbO2 jintużaw bħala materjali tal-anodi, u numru kbir ta 'radikali hydroxyl huma adsorbiti fuq il-wiċċ tal-ossidu tal-metall, li jista' jossidizza kompletament il-materja organika f'materja inorganika bħal dijossidu tal-karbonju u ilma, u l-effiċjenza attwali hija ogħla.
L-elettrodi tat-titanju miksijin bl-ossidu tal-metall SnO2 u SbO2 għandhom potenzjal għoli ta 'evoluzzjoni ta' ossiġnu, u r-radikali hydroxyl iġġenerati fuq il-wiċċ ta 'l-anodu huma estremament ossidanti għal materja organika, għalhekk huma aktar adattati għat-trattament ta' ilma mormi organiku b'ħafna melħ. F'dawn l-aħħar snin, sabiex titqies l-attività katalitika u l-ħajja tal-elettrodu tal-elettrodu tat-titanju miksi, ġew żviluppati elettrodi miksija multidimensjonali Ti/IrO2·Ta2O5/SnO2 u Ti/IrO2·Ta2O5/SbO2. Dan it-tip ta 'elettrodu għandu potenzjal ta' evoluzzjoni ta 'ossiġnu sa 1.77V, attività katalitika għolja, prestazzjoni stabbli tal-kisi, ħajja twila, u rata għolja ta' tneħħija ta 'materja organika. Jista 'jintuża bħala elettrodu tat-titanju miksi għat-trattament tal-ilma mormi b'ħafna melħ preferut għal riċerka ewlenija.
4. Applikazzjoni ta 'elettrodi tat-titanju miksija fit-trattament tad-drenaġġ organiku b'ħafna melħ
Liang Zhenhai et al. użaw elettrodi Ti/SnO2 ippreparati permezz ta 'dekompożizzjoni termali biex jittrattaw ilma tad-drenaġġ b'ħafna melħ li fih fenol, b'rata ta' konverżjoni tal-fenol ta '95.5% u effiċjenza kurrenti ta' 73.5%.
Elettrodi modifikati Ti/PbO2 ġew ippreparati permezz ta 'ossidazzjoni termali, u mbagħad intużaw elettrodi modifikati u elettrodi mhux drogati b'Fe u Ni-doped biex jittrattaw soluzzjonijiet ta' fuchsin aċidu. Ir-riżultati sperimentali wrew li r-rati ta 'tneħħija ta' fuchsin aċidu mit-tliet elettrodi kienu kollha ogħla minn 90%, u r-rata ta 'tneħħija ta' fuchsin aċidu mill-elettrodu modifikat bin-nikil kienet għolja daqs 93%.
L-introduzzjoni ta 'saff ta' IrO2 bejn is-sottostrat tat-titanju u SnO2-Sb2O5 jgħin biex it-TiO2 u SnO2 isomorfu u jdgħajjef l-effett ta 'passivazzjoni ta' TiO2 fuq l-elettrodu, li jista 'jtejjeb b'mod effettiv il-ħajja tal-elettrodu. L-elettrodu modifikat intuża biex iwettaq test ta 'degradazzjoni elettrokatalitika fuq ilma mormi ta' chlorophenol b'ħafna melħ. Ir-riżultati wrew li meta l-proporzjon tal-massa tas-saff attiv katalitiku SnO2-Sb2O5 u s-saff intermedju IrO2 kien 26, l-effett tat-tneħħija kien l-aħjar, u r-rata tat-tneħħija tat-TOC setgħet tilħaq 95%.
5. Prekawzjonijiet għall-użu ta 'elettrodi tat-titanju miksija fit-trattament ta' ilma tad-drenaġġ organiku b'ħafna melħ
Il-joni tal-fluworidu għandhom permeabilità qawwija u korrużività, li jistgħu jissaddad il-film tal-ossidu tad-dijossidu tat-titanju u films oħra tal-ossidu tal-kisi tal-metall fuq il-wiċċ tas-sottostrat tat-titanju, u jikkawżaw li l-kisi fuq il-wiċċ tal-elettrodu tat-titanju jaqa ', u jnaqqas ħafna l-ħajja tal-elettrodu. Qabel ma tuża l-elettrodu tat-titanju miksi, għandha titkejjel il-konċentrazzjoni tal-joni tal-fluworidu fl-ilma tad-drenaġġ. Jekk il-konċentrazzjoni tal-jone tal-fluworidu fl-ilma tad-drenaġġ hija akbar minn 10 mg/L, il-proċess ta 'ossidazzjoni elettrokatalitika bbażat fuq l-elettrodu tat-titanju miksi m'għandux jintuża għat-trattament.
Id-densità tal-kurrent tal-elettrodu hija proporzjonali għar-rata tat-tneħħija tal-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ. Iktar ma tkun kbira d-densità tal-kurrent, iktar tkun għolja r-rata tat-tneħħija tal-materja organika. Madankollu, id-densità eċċessiva tal-kurrent tikkawża tisħin qawwi tal-elettrodu u twaqqiegħ faċli tal-kisi, li jnaqqas b'mod sinifikanti l-ħajja tal-elettrodu. Fit-trattament ta 'ilma tad-dranaġġ organiku b'ħafna melħ, huwa rakkomandat li d-densità tal-kurrent tinżamm f'500-1500A/m2.
Il-vultaġġi differenti tal-polz tal-forma tal-mewġ tal-provvista tal-enerġija tal-polz jistgħu jnaqqsu b'mod sinifikanti l-konsum tal-elettrodu tat-titanju miksi. L-għażla ta 'ċiklu ta' xogħol xieraq tista 'żżid il-ħajja tal-elettrodu u tevita l-passivazzjoni tal-elettrodu.
L-elettrodu tal-malji għandu erja tal-wiċċ speċifika akbar u piż eħfef mill-elettrodu tal-pjanċa, li jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti l-ispiża tal-elettrodu. Fl-istess ħin, id-distribuzzjoni irregolari tal-mogħdija tal-konduzzjoni tal-kurrent tagħha tista 'wkoll tnaqqas b'mod sinifikanti l-possibbiltà ta' passivazzjoni tal-elettrodu.
6. Konklużjoni
Il-proċess elettrokatalitiku bbażat fuq l-applikazzjoni ta 'elettrodi tat-titanju miksi għandu l-vantaġġi ta' tħaddim sempliċi, fluss ta 'proċess qasir, adattabilità qawwija, reazzjoni rapida, effett ta' trattament tajjeb, u l-ebda tniġġis sekondarju. Għandu vantaġġi sinifikanti fit-trattament ta 'ilma mormi b'ħafna melħ u għandu prospetti wesgħin ta' applikazzjoni. Madankollu, hemm ukoll problemi bħal passivazzjoni faċli ta 'elettrodi, materjali ta' kisi għaljin, ħajja qasira, u effiċjenza baxxa tal-kurrent. Sabiex tiġi żgurata l-industrijalizzazzjoni ta 'elettrodi tat-titanju miksija għal ilma mormi b'ħafna melħ, ir-riċerka għandha tissaħħaħ fl-aspetti li ġejjin:
(1) Issaħħaħ ir-riċerka dwar it-tipi ta 'kisi ta' l-elettrodu, metodi ta 'użu u manutenzjoni, eċċ. Biex tevita l-passivazzjoni ta' l-elettrodu.
(2) Issaħħaħ ir-riċerka dwar il-kisi tal-elementi rari tad-dinja, il-kisi tal-metall tal-element ta 'transizzjoni komuni, eċċ., U pprova tnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni tal-elettrodi tat-titanju miksija.
(3) Waqt li nsaħħu r-riċerka dwar il-kisi tal-ossidu tal-metall, għandna nsaħħu wkoll ir-riċerka dwar kisjiet komposti ta 'materja organika u ossidi tal-metall, sabiex tittejjeb il-ħajja tal-elettrodu filwaqt li niżguraw l-attività katalitika tal-elettrodu.
(4) Issaħħaħ ir-riċerka teoretika u r-riċerka tat-teknoloġija tal-ipproċessar fuq elettrodi tat-titanju miksija, tirrealizza l-istandardizzazzjoni tal-produzzjoni tal-elettrodi, u tippromwovi l-applikazzjoni mifruxa tal-inġinerija.
Jekk għandek bżonn tnaqqas l-ispiża tat-trattament tad-drenaġġ jew ir-riċiklaġġ tar-riżorsi, jekk jogħġbok ċempel: 18391894207 għall-kooperazzjoni tal-proġett
Kumpanija: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Pajjiż: Ċina
Żid: Triq Baoti, Jintai, belt Baoji, Shaanxi, iċ-Ċina
Ċel:+86 18391896637(WHATSAPP)/18391894207
Gmail:alisa@jmyunti.com
Websajt: www.jm-titanium.com
