论文摘要
用直接电解法还原模拟含铬废水,选择恒电流法,恒电位法分别对还原Cr(Ⅵ)时的初始浓度,初始pH值等影响因素进行考察,并利用ORP电极对Cr(Ⅵ)浓度,pH值影响进行分析,再利用ORP电极对电解过程进行表征分析,在此基础上设计并利用反应器考察极间距,极板组数和其他金属离子影响,得到如下结果。1.酸性条件下,利用恒电流直接还原模拟废水中的Cr(Ⅵ)。发现,Cr(Ⅵ)还原降解曲线均呈较强线性关系,由此建立模型得到反应速率与60min时的还原降解率的对应关系,并使用模型导出的速率/电流效率系数Γ代替瞬时电流效率和平均电流效率进行分析。认为,Cr(Ⅵ)反应控制条件分为三个区间,从0.2mA/cm~2到1.0mA/cm~2控制条件为电流因素,模型ICE=I,Γ相对最大且较为恒定。1.0mA/cm~2到2.0mA/cm~2,JCE＜1,控制条件转为体相对流传质,Γ/i呈双曲线形。2.0mA/cm~2到15.0mA/cm~2,ICE＜1,控制条件为电解产生气泡间接加强对流传质,Γ/i变化平稳且存在极限。2.恒电位条件下,Cr(Ⅵ)还原降解曲线可以拟合成一级动力学过程。在恒电流和恒电位条件下,pH值越低,相同条件降解率越大,且还原过程为耗酸过程。Cr(Ⅵ)低浓度范围内,还原曲线符合所得到的拟合方程。3.实验发现,ORP电极可用来描述人工配制溶液中ORP值与Cr(Ⅵ)浓度、pH值间的能斯特关系,并跟踪了pH值越低降解率越大的现象和过程。对于电解过程中电极析氢引起的1min内ORP下降值,本研究认为可以表征电解过程电能效率,从而1minORP下降值出发,给出适当调节方案,可以达到节能目的。4.反应器实验考察中,从单位能耗最小的指标考察,得到了极间距0.5cm,电极组数为3组时综合处理效果较好的结果。另外,环境影响离子的实验表明,铁离子和铜离子对电解还原过程有促进作用,但是作用机理可能不同,锌离子对电解还原过程的影响未发现明显效果。
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摘要Abstract引言1 文献综述1.1 含铬废水的来源及危害1.1.1 含铬废水来源1.1.2 含铬废水危害1.2 含铬废水处理工艺研究进展1.2.1 化学处理法进展1.2.2 交换吸附法进展1.2.3 铁电极电化学法进展1.3 直接电化学还原六价铬废水进展1.3.1 铁电极电化学法存在问题1.3.2 研究进展及理论1.3.3 铁离子在液相电子传递催化性质概述1.4 六价铬浓度测定方法1.4.1 直接分光光度测定1.4.2 二苯碳酰二肼比色法1.5 ORP电极在六价铬废水处理检测进展1.5.1 六价铬氧化还原电位测定原理1.5.2 ORP电极使用进展1.6 电化学反应装置研究进展1.6.1 电解槽结构形式1.6.2 电解反应装置应用进展1.7 本章小结2 实验目的、内容及方法2.1 实验目的和内容2.1.1 实验目的2.1.2 实验内容2.2 实验药剂、仪器及装置2.2.1 实验药剂2.2.2 实验仪器2.2.3 实验装置2.3 反应器结构2.3.1 反应器构造2.3.2 回流装置设计2.4 测试与分析方法2.4.1 工作曲线绘制2.4.2 恒电流实验数据分析方法2.4.3 反应器实验数据分析方法2.4.4 氧化还原电极测量实验方法与分析2.5 本章小结3 恒电流还原降解六价铬3.1 不同电流密度对Cr（Ⅵ）还原的影响3.2 电流密度对Cr（Ⅵ）还原的数据分析3.3 pH值对Cr（Ⅵ）还原的影响3.4 初始浓度和溶液体积对Cr（Ⅵ）还原的影响3.5 本章小结4 恒电位还原降解六价铬4.1 不同电位值对Cr（Ⅵ）还原的影响4.2 pH值对恒电位还原Cr（Ⅵ）的影响4.3 初始浓度和溶液体积对恒电位还原Cr（Ⅵ）的影响4.4 本章小结5 ORP电极对Cr（Ⅵ）废水表征实验分析5.1 人工配制溶液中Cr（Ⅲ）浓度对ORP影响5.2 Cr（Ⅵ）浓度和pH值对ORP的综合影响5.3 ORP对电解过程监测及失效性分析5.4 利用ORP下降值分析电解能耗效率5.5 本章小结6 折流反应器实验研究6.1 极间距对Cr（Ⅵ）还原降解影响6.2 电极组数对Cr（Ⅵ）还原降解影响6.3 不同金属离子对Cr（Ⅵ）还原降解影响3+对Cr（Ⅵ）还原降解影响'>6.3.1 Fe3+对Cr（Ⅵ）还原降解影响2+对Cr（Ⅵ）还原降解影响'>6.3.2 Cu2+对Cr（Ⅵ）还原降解影响2+对Cr（Ⅵ）还原降解影响'>6.3.3 Zn2+对Cr（Ⅵ）还原降解影响6.4 本章小结结论参考文献附录 反应器CAD结构图攻读硕士学位期间发表学术论文情况致谢
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标签：恒电流论文; 恒电位论文; 含铬废水论文; 氧化还原电位论文; 折流式反应器论文;
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