Гмаил:alisa@jmyunti.com
Органска отпадна вода високог салинитета односи се на органску отпадну воду са садржајем ТДС већим или једнаким 3,5% (садржај соли не мањи од 1%). Углавном долази од сакупљања и производње индустријских производа. Има карактеристике високог садржаја соли, сложеног састава, тешке биоразградње, токсичности и штетности. Директно пражњење ће изазвати збијање тла, загађење воде и на крају утицати на безбедност животне средине. Тренутно, главни метод за уклањање органских материја у третману канализације је биолошки третман. Ова метода има високу ефикасност уклањања и ниске трошкове третмана, али биолошка метода је погодна само за третман биоразградивих органских отпадних вода ниског салинитета, али је немоћна за органске отпадне воде високог салинитета које се тешко разграђују. Са развојем електрохемијске каталитичке технологије засноване на обложеним титанијумским анодама, доказано је да већина органских једињења пролази кроз редокс реакције, реакције адиције или реакције распадања на површини електроде, што пружа теоријску основу за методу електрокаталитичке оксидације за разградњу органских загађивача у високим температурама. -салинитет отпадних вода. Електрична енергија је извор енергије у процесу електрокаталитичке оксидације. Са брзим развојем електроенергетске индустрије, недостатак струје је ефикасно решен, а велика примена процеса електрокаталитичке оксидације има добре услове. Релевантне студије су показале да хидроксилни радикали и високовалентни метални оксиди произведени електрокаталитичком оксидационом анодом могу неселективно оксидирати органску материју у отпадној води и да имају изузетно јаку оксидациону способност, што омогућава ефикасан третман органских отпадних вода са високим садржајем соли.
1. Тренутно, ДСА електродни премаз који се обично користи у третману отпадних вода се углавном састоји од једног или више металних оксида рутенијума, иридијума, тантала, олова, калаја и платине.
2. Принцип третмана органског са високим садржајем солиотпадне воде са обложеним титанијумским електродама
Приликом пречишћавања отпадних вода са високим садржајем соли, електрокаталитички процес заснован на обложеним титанијумским електродама врши директну електролизу и индиректну електролизу на електроди. Директна електролиза се односи на процес у коме се органска материја у отпадној води директно оксидује или редукује на површини обложене титанијумске електроде, чиме се смањује концентрација органске материје у отпадној води. Директна електролиза се може поделити на катодну директну електролизу и анодну директну електролизу. Директна електролиза аноде се односи на процес у коме органски загађивачи добијају електроне на површини обложене титанијумске аноде и директно се оксидују у биоразградиву малу молекуларну органску материју или се директно претварају у угљен-диоксид и воду; катодна директна електролиза се односи на процес у коме органска материја губи електроне на површини катоде и редукује и разграђује, што се може применити на дехалогенацију органских халогенида и редукцију и опоравак јона тешких метала. Индиректна електролиза електрода односи се на употребу оксидирајућих или редукционих супстанци произведених од обложених титанијумских електрода као оксиданса, редукционих агенаса или катализатора за претварање органске материје у отпадној води високог салинитета у мале молекуле, лаке за биоразградњу, ниско токсичне и лаке за третирање органских. материја. Уклањање органске материје у отпадним водама високог салинитета се углавном дешава у процесима директне оксидације и индиректне оксидације на аноди.
Када је концентрација органске материје у отпадним водама високог салинитета (ЦОД, НХ3-Н, итд.) висока, директна анодна оксидација се углавном спроводи, док се индиректна анодна оксидација спроводи само при ниским концентрацијама. Директна анодна оксидација је пражњење молекула воде на површини аноде кроз струјну реакцију да би се произвели хидроксилни радикали. Оксидациони потенцијал хидроксилних радикала је 2,8В. То је јак оксидант у природи који је други после флуора у оксидацији. Може оксидирати органску материју у отпадној води без селекције. Тада ће органска материја у близини аноде бити директно оксидована и уклоњена хидроксилним радикалима; индиректна оксидација је редукција хлорида у води дејством струје током процеса електрооксидације да би се произвели јаки оксиданти, као што су ЦлО-, високовалентни метални јони, итд. Ови оксиданти такође имају снажну способност оксидације и уклањања органских. материје, и може оксидирати органску материју у отпадним водама високог салинитета.
Органска отпадна вода са високим садржајем соли садржи велику количину соли, тако да је проводљивост висока, тренутна ефикасност коришћења електрокаталитичког система је висока, а обложена титанијумска електрода има јаку хидрофилност. Када дође у контакт са отпадном водом са високим садржајем соли, доћи ће до реакције "површинске хидроксилације", а њена површина ће бити обавијена слојем високо оксидирајућих хидроксилних радикала, који ће оксидирати и уклонити органску материју адсорбовану на површини аноде. Истовремено, отпадне воде са високим садржајем соли садрже велику количину хлорида, а индиректна оксидација такође производи велику количину хлората и хипохлорита. Ове јаке оксидирајуће супстанце ће ефикасно смањити концентрацију ХПК и амонијачног азота у отпадној води са високим садржајем соли.
3. Избор обложених титанијумских електрода за пречишћавање отпадних вода са високим садржајем соли
У процесу третмана органске отпадне воде високе концентрације поступком електрокаталитичке оксидације на бази обложених титанијумских електрода, електрода није само носилац струјне проводљивости, већ и катализатор реакције уклањања органске материје. Избор материјала за облагање електроде директно утиче на ефикасност проводљивости струје и каталитичке перформансе електроде. Главна конкурентна споредна реакција у процесу електрокаталитичке оксидације је таложење кисеоника или хлора на површини аноде. Потенцијал еволуције кисеоника анодне превлаке је у позитивној корелацији са каталитичком активношћу електроде. Што је већи потенцијал еволуције кисеоника електропревлаке, већа је каталитичка активност и већа је ефикасност уклањања органске материје. Због тога је неопходан услов за избор аноде да материјал за облагање мора имати висок потенцијал еволуције кисеоника.
Тренутно, обложени материјали аноде титанијумске електроде који се обично користе за органске отпадне воде са високим садржајем соли су Ти/СнО2.Сб2О3, Ти/ПдО, Ти/РуО2.ТиО2, Ти/РуО2.Ир2О3
Материјал електроде обложен Ти/СнО2.Сб2О3 има већи потенцијал еволуције кисеоника, тако да мора имати већу каталитичку и ефикасност уклањања у процесу разградње органске материје. Релевантне студије су показале да оксидација органске материје помоћу материјала за облагање анода као што су Пт, ИрО2 и РуО2 има тенденцију да се електрохемијски конвертује, односно да су разне масне киселине или друге мале молекуларне органске материје коначни производи, а тренутна ефикасност је лов; док се СнО2 и ПбО2 користе као анодни материјали, а на површини металног оксида се адсорбује велики број хидроксилних радикала, који могу потпуно оксидовати органску материју у неорганску материју као што су угљен-диоксид и вода, а тренутна ефикасност је већа.
Титанијумске електроде обложене СнО2 и СбО2 металним оксидом имају висок потенцијал за еволуцију кисеоника, а хидроксилни радикали који се стварају на површини аноде изузетно оксидирају до органске материје, тако да су погодније за третман органских отпадних вода са високим садржајем соли. Последњих година, да би се узела у обзир каталитичка активност и животни век електроде обложене титанијумске електроде, развијене су Ти/ИрО2·Та2О5/СнО2 и Ти/ИрО2·Та2О5/СбО2 вишедимензионалне обложене електроде. Ова врста електрода има потенцијал за еволуцију кисеоника до 1,77 В, високу каталитичку активност, стабилне перформансе премаза, дуг животни век и високу брзину уклањања органске материје. Може се користити као пожељна титанијумска електрода за третман отпадних вода са високим садржајем соли за кључна истраживања.
4. Примена обложених титанијумских електрода у третману органских отпадних вода са високим садржајем соли
Лианг Зхенхаи и др. користиле су Ти/СнО2 електроде припремљене термичким разлагањем за третман отпадних вода са високим садржајем соли фенола, са стопом конверзије фенола од 95,5% и тренутном ефикасношћу од 73,5%.
Ти/ПбО2 модификоване електроде су припремљене термичком оксидацијом, а затим су коришћене модификоване електроде допиране Фе- и Ни и недопиране електроде за третирање киселих раствора фуксина. Експериментални резултати су показали да су стопе уклањања киселог фуксина са три електроде биле изнад 90%, а брзина уклањања киселог фуксина преко никлом модификоване електроде чак 93%.
Увођење слоја ИрО2 између титанијумске подлоге и СнО2-Сб2О5 помаже да се ТиО2 и СнО2 учине изоморфним и ослаби ефекат пасивације ТиО2 на електроди, што може ефикасно да побољша животни век електроде. Модификована електрода је коришћена за спровођење теста електрокаталитичке деградације на отпадној води са високим садржајем соли хлорфенола. Резултати су показали да када је однос масе каталитичког активног слоја СнО2-Сб2О5 и међуслоја ИрО2 био 26, ефекат уклањања је био најбољи, а стопа уклањања ТОЦ-а могла је да достигне 95%.
5. Мере предострожности за употребу обложених титанијумских електрода у третману органских отпадних вода са високим садржајем соли
Флуоридни јони имају јаку пропустљивост и корозивност, што може кородирати оксидни филм титанијум диоксида и друге оксидне филмове металне превлаке на површини титанијумске подлоге, што доводи до пада премаза на површини титанијумске електроде, што увелико смањује животни век електроде. Пре употребе обложене титанијумске електроде треба измерити концентрацију јона флуора у отпадној води. Ако је концентрација флуоридних јона у отпадној води већа од 10 мг/Л, процес електрокаталитичке оксидације заснован на обложеној титанијумској електроди не би требало да се користи за третман.
Густина струје електроде је пропорционална брзини уклањања органске материје у отпадној води. Што је већа густина струје, већа је брзина уклањања органске материје. Међутим, прекомерна густина струје ће изазвати озбиљно загревање електроде и лако осипање премаза, што ће значајно смањити век трајања електроде. У третману органских отпадних вода са високим садржајем соли, препоручује се да се густина струје одржава на 500-1500А/м2.
Различити напони импулса таласног облика импулсног напајања могу значајно смањити потрошњу обложене титанијумске електроде. Избор одговарајућег радног циклуса може повећати век трајања електроде и избећи пасивизацију електроде.
Мрежаста електрода има већу специфичну површину и мању тежину од плочасте електроде, што може значајно смањити трошкове електроде. Истовремено, његова неправилна дистрибуција струјне проводљивости такође може значајно смањити могућност пасивизације електрода.
6. Закључак
Електрокаталитички процес заснован на примени обложених титанијумских електрода има предности једноставног рада, кратког тока процеса, јаке прилагодљивости, брзе реакције, доброг ефекта третмана и без секундарног загађења. Има значајне предности у третману отпадних вода са високим садржајем соли и има широку перспективу примене. Међутим, постоје и проблеми као што су лака пасивизација електрода, скупи материјали за облагање, кратак век и ниска ефикасност струје. Да би се обезбедила индустријализација обложених титанијумских електрода за отпадне воде са високим садржајем соли, истраживања треба појачати у следећим аспектима:
(1) Ојачати истраживања о типовима премаза електрода, методама употребе и одржавања итд. како би се избегла пасивизација електрода.
(2) Ојачати истраживање премаза ретких земљаних елемената, уобичајених металних превлака прелазних елемената, итд., и покушати смањити трошкове производње обложених титанијумских електрода.
(3) Уз јачање истраживања металних оксидних превлака, требало би да ојачамо и истраживање композитних превлака органске материје и металних оксида, како бисмо побољшали животни век електрода уз обезбеђивање каталитичке активности електроде.
(4) Ојачати теоријско истраживање и истраживање технологије обраде на обложеним титанијумским електродама, реализовати стандардизацију производње електрода и промовисати широку примену инжењеринга.
Ако желите да смањите трошкове третмана отпадних вода или рециклаже ресурса, позовите: 18391894207 за сарадњу на пројекту
Компанија: Баоји Динамиц Традинг Цо., Лтд
Држава: Кина
Додајте: Баоти пут, Јинтаи, град Баоји, Схаанки, Кина
Цел:+86 18391896637(ВХАТСАПП)/18391894207
Гмаил:alisa@jmyunti.com
Веб сајт: ввв.јм-титаниум.цом
