苯酚废水电化学处理方法研究_黄升谋
苯酚废水的电催化氧化-生物降解工艺研究
１ Ａ， Ｏ 电流增 大约 一倍 ， 明 ｐ 值 越 大苯 酚 的氧 化 表 Ｈ 速 率越快 。同时 ， 随着 ｐ 值 的增大 ， 化 电位 也发 生 Ｈ 氧
收 稿 日期 ： ０ １ ３ ２ ２ １ 一Ｏ 一Ｏ
作 者 简 介 ： 振 东（ ９ ４ 魏 １ ８ 一） 男 ， 东 曲阜 人 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 ： ， 山 硕 研 生物 化 工 ； 讯 作 者 ： 慧 勇 ， 教 授 。Ｅ ｍａｌｈ ｌ ＠ ｆｕ ｅ ｕ 通 刘 副 — ｉ ｙｉ ｚ ． ｄ ． ： ｕ
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・ ｉ＿ ， 时 取 样 测 定 Ｃ ａ ｒ ｎ 。定 ｏＤ。 １ ６ 分 析 测 试 ．
Ｎａ 浓 度 （ ＣＩ ｇ・Ｌ ， ～ ５ ｌ ２ ５ ｌ ， ５ 一 ） Ｉ ： ， ， ，０ ｌ
图 ３ 铂 电 极 在 不 同 Ｎａ ！ 度 下 的 ＣＶ 图 Ｃ浓
Ｆｉ． Ｃｙ ｌｃｖ ｌａ ｍ ｏ ｒ ｍ ｓｆ ｈｅＰｔｅｅ ｔｏ ｔ ｇ３ ｃｉ ｏ ｔ ｍ ｇ ａ ｏｒｔ ｌｃ ｒ ｄｅ ａ ｄｉｆｒ ｎ Ｃｌｃ ｎｃ ｎｔａｔｏ ｓ ｆｅ ｅ ｔＮａ ｏ ｅ ｒ ｉ ｎ
Ｎａ 浓 度 为 １ Ｃ１ ０ ｇ・Ｉ ， 板 间 距 为 １ ０ ｃ ， 极 ． ｍ 温
恒 温水 浴 摇 床 ， 上海 精 密 科 学 仪 器 有 限公 司 ； Ｋ１ ０ Ｓ ７０ ｓ Ｏ 型 可 调 式 直 流 电 源 ， 科 企 业 ； Ｔ９ ７ ４型 Ｉ Ａ １ 三 Ｅ ９２
５ ３— ２ ０ ０ ０ ９）
明尽 管 氯离子 浓度 的增 大对 苯酚 的直 接氧化 有促 进作
用 ， 氯 离子 达到 一定浓 度 时 ， 酚 的电化学 氧化 峰 的 但 苯
峰 电 流 增 加 缓 慢 ， 明 苯 酚 的 直 接 氧 化 是 以 电 化 学 控 表 制为 主 。
采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的研究
采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的研究1. 引言1.1 研究背景苯酚是一种广泛存在于工业废水中的有机物质，具有强烈的毒性和致癌性，对环境和人类健康造成严重危害。
当前，苯酚废水的治理成为环境保护领域的重要课题。
传统的生物处理方法存在效率低、处理周期长等问题，因此寻求一种高效、快速、可持续的治理技术显得尤为重要。
在此背景下，本研究旨在探究采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的可行性和效果，为提高废水处理效率和降低治理成本提供实用技术支持。
1.2 研究目的研究目的是通过采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水，实现对苯酚的高效降解与去除，探索一种环境友好、高效的废水处理技术。
通过研究，旨在验证该耦合体系在苯酚废水处理中的可行性和效果，为苯酚废水的治理提供新的思路和方法。
也旨在为环境保护和废水治理领域的相关研究提供借鉴和参考，推动废水处理技术的进步和发展。
通过本研究的开展，期望能够为解决苯酚废水治理难题提供具有实践意义和科学价值的技术方案，为推动环境可持续发展做出贡献。
1.3 研究意义苯酚是一种广泛应用的有机化合物，但苯酚废水的排放对环境和人类健康造成了严重的影响。
传统的废水处理技术存在效率低、耗能高、废物处理困难等问题，因此迫切需要一种高效、低成本的苯酚废水处理技术。
本研究旨在探讨采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的方法，通过结合电化学和生物技术的优势，有效降解苯酚废水中的有机物污染物。
这种耦合体系在苯酚废水处理方面具有较高的效率和环境友好性，有望成为苯酚废水治理领域的新兴技术。
研究结果将为苯酚废水的高效处理提供新的思路和技术支持，有助于改善环境质量、保护生态环境，为促进可持续发展做出贡献。
本研究也为电芬顿技术在废水处理领域的应用拓展了新的范围，具有一定的学术和应用价值。
【字数：213】2. 正文2.1 电芬顿-磁固定化菌株耦合体系原理电芬顿-磁固定化菌株耦合体系是一种将电化学氧化和生物降解结合起来的高效废水治理技术。
电催化氧化法降解苯酚废水的实验研究
第7卷第12期环境污染治理技术与设备Vol .7,No.122006年12月Techniques and Equi pment for Envir on mental Polluti on Contr olDec.2006电催化氧化法降解苯酚废水的实验研究景长勇 霍保全(中国环境管理干部学院环境工程系,秦皇岛066004)摘 要 应用自制电化学反应器对废水中苯酚的电催化氧化处理进行了研究,实验了阳极材料、电流密度、电解时间、电极间距离、废水pH 值、废水电导率等对苯酚电解去除效果的影响,确定了最佳的处理条件。
在电流密度为30mA /c m 2,电解时间为80m in,电极间距离为2cm,废水pH 值在7～8之间,废水电导率为1100μs/cm 的处理条件下,苯酚的电解处理去除率可达97%以上。
利用T OC 测定仪、紫外光谱和红外光谱等仪器分析的方法对苯酚降解过程中的产物进行了分析。
关键词 苯酚 电催化氧化 电解中图分类号 X506 文献标识码 A 文章编号 100829241(2006)1220108204Electr i c ca t a lyti c ox i da ti on trea t m en t of phenol i n wa stewa terJ ing Changyong Huo Baoquan(Depart m ent of Envir onmental Engineering,Envir onmentalManagement College of China,Q inhuangdao 066004)Abstract The treat m ent of phenol in waste water with the electr oche m ical react or is studied .Fact ors affect 2ing the re moval rate were investigated,such as anode material 、v oltaic density 、electr olysis ti m e 、interelectr ode dis 2tance 、pH and conductivity of waste water etc .A t the op ti m al conditi ons of voltaic density 30mA /c m 2,electr olyse ti m e 80m in,interelectr ode distance 2c m ,pH 7～8and conductivity 1100μs/c m ,the re moval rate of phenol can be more than 97%.And the m iddle outcome of the treat m ent is studied with apparatus analysis methods of T OC and UV and I R.Key words phenol;electric catalytic oxidati on;electr olysis资助项目:河北省科技厅课题(02276703D )收稿日期:2005-11-11;修订日期:2006-08-04作者简介:景长勇(1980～),男,硕士研究生,讲师,主要从事废水处理技术方面的研究。
浅析电化学法处理苯酚模拟废水
（ ｎｉ ｍｍ ｎａ ｄ ｃｔ ｎＣ ｎｅ ｆ ｉ ｎｊ ｎ ｒｖｎｅ Ｈａｂｎ１０ ９ ， ｈｎ ） Ｅ ｖｒ ｅ ｔ Ｅ ｕ ａｉ ｅ ｔ ｏ ｌ ｇ ａｇＰｏｉｃ ， ｒｉ ５ ０ ０ Ｃ ｉａ ｏ ｌ ｏ ｒ Ｈｅ ｏ ｉ Ａｂｔａｔａ ｏ ｔｍ ｅａ ｒ，ｙｃ ａ ｇ ｇｔｅｃｎ ｅｔ ｔ ｎｏ ｐ ｏｔ ｇｅｅｔ ｌ ｅ Ｎ ２Ｏ ） ｔｅｌａ ｏｔ ｅ ｐ ａｕ 、 ｓ ｃ ：ｔ ｏｍ ｐ ｒｔ ｅ ｂ ｈ ｎ ｉ ｏ ｃｎｒ ｉ ｆ ｕ ｐ ｒｎ ｌｃｒ ｙ （ ａＳ ４ 、ｈ ｄｖｌ ｇ 、 Ｈ ｖｌｅ ｒ ｒ ｅ ｕ ｎ ｈ ａｏ ｓ ｉ ｏｔ ｏ ａ
ｒｓｌ ｈｗ ｔａ： ｅｃ ｎｅ ｔ ｔ ｎｏ ｐ ｏ ｉｇｅｅｔ ｌｔ（ ａＳ ４ ｓ ０ ０ｇ Ｌ ｔｅｌａ ｏ ａｅｉ ５ ５ ｐ ａ ｅｉ ８０ｅｃ ｅｕｔ ｓｏ ｔｔ ｏｃｎｒ ｉ ｆ ｕ ｐｒｎ ｌｃ ｏｙｅ Ｎ ２Ｏ ）ｉ ２ ． ／ ， ｈ ｄｖｌ ｇ ． Ｖ，Ｈ ｖ ｕ ． ｔ ｓ ｈ ｈ ａｏ ｓ ｔ ｒ ｏ ｔ ｓ ｌ ｓ
许 浓度 为 ０ ０ ２ ｇ Ｌ ．０ ｍ ／ 。
１ 电化 学 氧 化 法
电化 学氧化 法 可 分 为直 接 氧 化 和 间接 氧化 ， 阳
采用 电化学 法 降 解废 水 中 的某 些 有 机 污 染 物 ，
极直接 氧化 工艺 主要 依靠 阳极 的氧 化作用 直接 氧 化 有机物 。间接 氧化是 通过 阳极 氧化 溶液 中的 一些基 团产 生强 氧化剂 ， 间接氧 化废水 中的有机 物 。
ｔ ｅ ｉ ｉ ａ ｈ ｎ ｌｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｈ ｎ ｌａ ｄ ｏｈ ｒｆ ｃｏ ｓ ｌｃ ｒ ｃ ｅ ｃ ｌｔ ａ ｍｅ ｔｏ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｗａ ｔ ｒ ｔｒｏ ｈ ｎ ｌ ｔ ｅ ｈ ｎ ｔ ｌ ｅ ｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｉ ｆｐ ｅ ｏ ｎ ｔ ｅ ａ ｔｒ ，ｅｅ ｔ ｈ ｍｉａ ｅ ｔ ｎ ｆｔ ｉ ｌｔｏ ｓｅ ｗａｅ ｆｐ ｅ ｏ ，ｈ ｉ ｐ ａｏ ｏ ｒ ｈ
!苯酚废水处理的试验研究
农业环境科学学报2005,24(增刊):158-160J ournal of A gro-Env iron m ent Science苯酚废水处理的试验研究程爱华1,2,李 杰1,3,王亚娥3(1.西安建筑科技大学环境与市政学院,陕西西安 710055;2.西安科技大学地质与环境工程系,陕西西安 710054;3.兰州交通大学环境科学与环境工程学院,甘肃兰州 730071)摘要:通过试验对比了活性炭吸附法、电解法、活性炭填充电极电解法处理苯酚废水的效果,探讨了其反应机理。
在对影响处理苯酚废水去除率的各种要素如反应时间、电流密度、原水浓度、p H值等进行条件试验后,得出了去除苯酚静态试验的最佳条件。
对活性炭填充电极电解法处理苯酚废水而言,电流密度、原水浓度、p H值的影响不大,最佳反应时间为60m i n,最佳N aC l投加量为0.2%。
关键词:活性炭吸附法;电解法;活性炭填充电极电解法;酚;静态试验中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1672-2043(2005)增刊-0158-03Exper i m entalR esearch on t he Treat m ent of PhenolW aste waterC HENG A i-hua1,2,L I Jie1,3,WANG Y a-e3(1.Env iron m ental and M un i c i pal Co ll ege,X i an U n i ve rsity o f A rch itecture and T echno logy,X ia'n710055,Chi na;2.D ept.o f G eology and Env iron m enta l Eng i neeri ng,X i a'n U n i versity of Sc i ence and T echno logy,X i a'n710054,Ch i na;3.Co ll ege o f Env iron m ental Science and Eng ineer i ng,L anz hou Ji ao t ong U n i ve rs i ty,L anzhou730071,Ch i na)Abstrac t:Pheno,l as a k i nd o f po ison,ex ists i n m any che m i ca l and phar m aceutica,l pe troche m i ca l i ndustrial and re lated i n dustr i es.T he re f o re the remova l of pheno lw aste w ater is o f env iron m ental i nte rest.The remova l of pheno l i n w aste w ater by t he acti vated carbon,the electro l ys i s and the electro l ysis o f ac ti vated ca rbon w ere compared.T he resu lts sho w ed t hat t he resi dence ti m e,density o f e lectr i c curren t,concen trati on o f the pheno lwastewa ter and p H a ll affec ted the decompositi on o f pheno.l Com pared w ith acti vated carbon and t he e l ec tro lysis,the e lectro l ysis o f acti v ated carbon show ed best pheno l re m ov i ng effects,due to t he j o i ned functi on of adsorption,ox i dation reducti on and cata l ys i s.T he density of e l ectric current,concentra ti on o f the phe nol wastewa ter and p H had little e ffects on the e l ec tro lysis of acti va ted carbon,wh ile the dispo si ng e ffect was g reatly affec ted by the infl uent conduc tiv ity and reac ti on ti m e.The remova l e fficiency o f pheno lm a i nta i ned m ore t han95%a t60m i nu te o f reacti on ti m e and addi ng0.2%N aC.l T he e lectro l ysis o f acti vated carbon m ay have a w i de applica tion pro spect as a ne w t ype m ate rial o f wastewa ter treat m ent si nce its lo w cost,si m ple operati on and be tter re m ova l effic i ency,and realize the m ean wh ile con ti nua ti on of adsorption and regenerati on.K eywords:activated carbon;e lectrolysis;the electro l ys i s of activated ca rbon;pheno;l static test苯酚是一种高毒物质,主要存在于炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐、石油化工、化学、制药、油漆、涂料、塑料农药等企业的生产废水中。
电化学法降解苯酚废水的实验研究
电化学法降解苯酚废水的实验研究3景长勇1 楼静1 廉冬青2 李敬苗1(1.中国环境管理干部学院 河北秦皇岛066004; 2.秦皇岛市海港区萃文中学 河北秦皇岛066004) 摘 要 应用自制电化学反应器对废水中苯酚的电催化氧化处理进行了研究,实验了电解槽结构、电流密度、电解时间、电极间距离、废水pH 值、废水电导率等对苯酚电解去除效果的影响,确定了最佳的处理条件。
在电流密度为30m A/cm 2,电解时间为80m in ,电极间距离为2cm ,废水pH 值在7-8之间,废水电导率为1100μS/cm 的处理条件下,苯酚的去除率可达98%以上。
利用T OC 测定仪、紫外光谱和红外光谱等仪器分析的方法对苯酚的降解产物进行了分析。
关键词 苯酚 电催化氧化 电解The E lectric C atalysis Oxidization T reatment of Phenol in W astew aterJ ING Changy ong 1 LOU Jing 1 LIAN D ongqing 2 LI Jingm iao 1(1.Environmental Management College o f China Qinhuangdao ,H ebei 066004)Abstract The treatment of phenol in wastewater with the electrochem ical reactor is studied in this paper.Factors affecting the rem oval rate are investigated ,such as electrobath con figuration 、v oltaic density ,electrolyse time ,interelectrode distance ,pH and conductivity of wastewa 2ter ,etc.and the optimal treatment condition is determ ined.The rem oval rate of phenol can reach above 98%under such conditions as theoptim al conditions of v oltaic density 30m A/cm 2,electrolyse tim e 80m ins ,interelectrode distance 2cm ,pH 7-8and conductivity 1100μS/cm.The degradation products of the treatment is analyzed with T OC ,UV and IR.K eyw ords phenol electric catalysis oxidization electrolyse 本文应用自制电化学反应器对废水中苯酚的电催化氧化[1-4]处理进行了研究,实验了阳极材料、电流密度、电解时间、电极间距离、废水pH 值、废水电导率等对苯酚去除效果的影响,确定了最佳的处理条件。
含苯酚废水三维电极_Fenton试剂法的氧化技术
摘 要 : 目的 为了寻求一种经济且有效的苯酚废水的处理方法 , 探讨苯酚废水在该法中的降 解规律和机理 ,为该法应用于实际苯酚废水处理提供理论依据 . 方法 试验根据电解原理 ,采用 自制三维电极 - Fenton 试剂法反应器对苯酚废水进行处理 . 结果 三维电极 - Fenton 试剂法能 够将电解产生的 ・OH 和 Fenton反应产生的 ・OH 用于苯酚废水的降解 ,对苯酚废水具有较高 2+ 的去除率 ,采用活性炭纤维作阴极 ,在最佳反应条件 pH 值为 310, Fe 投加量为 018 mmol/L , 电解电压为 12 V 时 ,苯酚的最大降解率为 9415%. 结论 三维电极 - Fenton试剂法适用于处理 浓度较高 、 且有毒性的废水 ,是个快捷 、 经济 、 高效的废水处理方法 , 同时对其他工业废水的处 理具有借鉴意义 . 关键词 : 三维电极 ; Fen ton 试剂 ; 催化氧化 ; 苯酚 ; 去除率 中图分类号 : X 703 文献标志码 : A
文章编号 : 1671 - 2021 ( 2009 ) 02 - 0329 - 04
含苯酚废水三维电极 - Fen ton 试剂法的氧化技术
班福忱
1, 2
,刘炯天 ,程 琳 ,张佩泽
1
2
2
( 11东北大学资源与土木工程学院 ,辽宁 沈阳 110004; 21 沈阳建筑大学市政与环境工程学院 ,辽宁 沈阳 110168 )
2 0 0 9年 0 3月 第 25卷 第 2 期
沈 阳 建 筑 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) Jou rna l of S henyang J ianzhu U n ive rs ity ( N a tu ral S c ience )
几种电化学法处理苯酚废水对比试验研究_闫肖茹
苯酚废水电化学处理方法研究进展
邹 丞，黄 冲 ，潘 一， 杨双春
（ 辽宁 石油 化工 大学 ， 辽 宁 抚顺 １ １ ３ ０ ０ １ ）
摘
要 ：苯酚的降解 机理是将 苯酚先降解为对苯二酚和邻苯二酚 ，然后降解为小分子乙二酸 ， 最终降解为
二氧化碳 和水的过程 。介 绍 了近年来苯 酚废水 电化学处 理方法 的研究 进展 ，包括三维 电极 法 、三维 电极与 电
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｌ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｓ ． Ｆｉ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ ， ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｌ ｉ ｓ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｑ ｕ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅ
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羟基铁交联累托石电化学处理苯酚废水
羟基铁交联累托石电化学处理苯酚废水段颖姗;陈云;王营茹;黄升谋;冯文瑄;陈金毅;孙家寿【摘要】Hydroxy-ferrum prepared by ferric chloride as the cross-linking agent, the modified rectorite composite was prepared successfully when the optimum reaction conditions were as follows; the pH 5, the addition of ferric chloride 10 mmol/grectorite, the liquid-solid ratio 5: 1, the reaction time 4 h, the temperature 60 t. Then the phenol wastewater was degradated by electrochemical method with modified rectorite composite. The results indicate that modified rectorite composite shows good function on the treatment of phenol waste water and the degradation rate reaches over 95% when voltage is 6 V, NaCl electrolyte solution is 0.1mol/L, pH of phenol is 4, initial mass concentration of simulate phenol waste water is 200 mg/L.%利用三氯化铁制备羟基铁交联剂,当pH值为5,FeCl3.6H2O固体投加量为10mmol/g累托石,液固比为5:1,反应时间为4h,反应温度为60℃时,成功制备了改性累托石复合材料.利用制备的羟基铁交联累托石复合材料电化学处理含苯酚废水,结果表明:当电压为6V,电解质NaCl浓度为0.1 mol/L,苯酚pH值为4,苯酚质量浓度为200 mg/L时,该复合材料能够很好地催化降解苯酚废水,其降解率可达到95％以上.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2012(034)004【总页数】4页(P35-38)【关键词】羟基铁;交联累托石;电化学;苯酚【作者】段颖姗;陈云;王营茹;黄升谋;冯文瑄;陈金毅;孙家寿【作者单位】武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074;襄樊学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074;襄樊学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】X7030 引言累托石[1]是二八面体云母与二八面体蒙脱石1∶1规则间层矿物，其结构层间孔径在使用不同离子进行离子交换后，可形成1.5～4 nm之间的大孔径柱状二维结构.它在大范围的酸碱、水热、温度条件下具有良好的交换性、膨胀性、粘结性和热稳定性等.基于累托石的特殊结构和优良特性，人们对它的应用进行了更进一步的研究.孙冬兰[2]在常温下合成钛层柱累托石TiO2-CLR，孙家寿等[3-10]对累托石进行改性，制备出一系列污水处理剂.而利用羟基铁改性累托石处理苯酚废水的研究鲜见报道.本文探讨了无机大分子羟基铁离子与累托石进行交联反应制备铁交联累托石的条件并研究了其对废水中苯酚的电化学处理性能.1 试验材料和方法1.1 试验材料与仪器试验所用试剂主要有：FeCl3，NaCl，FeCl3·6H2O，NaHCO3，NH4CL，苯酚，4-氨基安替比林(C11H13N3O)，铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])，均为市售分析纯(AR). 试验所用累托石：为湖北名流累托石科技股份有限公司所提供[11].试验所用仪器：主要有TG16-П高速离心机(长沙平凡仪器仪表有限公司)；DF-101S集热式磁力加热搅拌器(金坛市岸头国瑞试验仪器厂)； UV-2800型紫外可见分光光度计(上海朗柏仪器有限公司)；3-30K高速台式离心机(德国SIGMA公司)；Dk-98-Ⅱ数显电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)等.1.2 羟基铁交联累托石复合材料的制备取一定量累托石于烧杯，加入蒸馏水混合搅拌均匀，缓缓加入FeCl3·6H2O固体，在一定温度下搅拌2 h，离心洗涤.取出膏状累托石配制成累托石混合液，缓缓加入NaHCO3固体粉末调节pH，达到不同的OH/Fe，陈化1 d.再离心洗涤，移置培养皿80 ℃下烘干，研磨，过筛得羟基铁交联累托石复合材料，备用.1.3 试验用的模拟废水用试剂苯酚配制成质量浓度约为100 mg/L的试验用模拟苯酚废水.1.4 复合材料电化学处理试验试验装置如图1所示，主要由反应器、平板电极和层柱累托石填料组成.其中电极反应器为用有机玻璃制成矩形槽体.规格为：10 cm×8 cm×5 cm；反应器两端各装一块平板电极(正极用Ti料板，负极用钢板)作为馈电极(极间距为2 cm，电压为4 V)；填料即为所制备的羟基铁交联累托石.试验方法为：将称量好的羟基铁交联累托石复合材料放入盛有200 mL苯酚模拟废水的反应器中，加入适量电解质NaCl，在一定电压下通电一段时间后测定溶液中残余苯酚含量，并计算苯酚的去除率以评价其性能.图1 电化学反应器示意图Fig.1 Schematic diagram of three-dimensionalelectrodes苯酚的测定使用4-氨基安替比林直接分光光度法[12].计算公式如下：ρ为苯酚去除率%；Ci为苯酚的初始质量浓度，Ce为处理后上清液中苯酚的质量浓度.2 结果与讨论2.1 电压对苯酚降解率的影响取200 mL，100 mg/L的苯酚溶液，置于250 mL烧杯中，并加入0.292 g NaCl(CNaCl=0.025 mol/L)，磁力搅拌(搅拌速度约为100 r/min)，使其迅速溶解测原液苯酚吸光度.在接通电源的同时加入改性的复合累托石材料0.2 g，固定极板间距为2 cm，电压分别为4、6、8 V.搅拌2 h，每隔20 min取样，离心取上清液测吸光度.试验结果如图2所示.图2表明，电压增大，增加了溶液中带电粒子运动的推动力，导致溶液中·OH基团浓度升高，使电荷与有机物接触的机会增多，有利于苯酚氧化反应进行.图2 不同电压下苯酚降解率Fig.2 Degradation rates of different voltages of phenol通电过程中，H2O2是电化学氧化处理有机废水过程中最重要的中间产物.水和溶解氧电解产生[13]过氧化氢，它可以在电极上进一步氧化或还原而生成·HO2、·HO等活性自由基，这个过程中氧化降解有机物的主要活性物种发生如下反应：H2O2-e → HO2 + H+H2O2+e → OH-+·HO羟基铁复合材料起到的作用不仅是吸附苯酚，而且促进·HO2、·HO等活性自由基的生成.根据试验结果,选择电压6V作为后续试验的研究条件.2.2 电解质NaCl浓度对苯酚降解率的影响按2.1选取的试验条件，改变NaCl加入量分别为0.292 g NaCl(CNaCl=0.025 mol/L)、0.585 g NaCl(CNaCl=0.05 mol/L)、1.17gNaCl(CNaCl=0.1 mol/L)进行试验，试验结果如图3所示.图3 不同电解质浓度下苯酚的降解率Fig.3 Degradation rates of different electrolyte concentrations of phenol图3表明，相同电压下，随着NaCl浓度升高，电导率增大，电流迅速增大(依次为0.15、0.28、0.50 A左右)，苯酚去除率增加.因在有Cl-离子时电解过程中产生ClO-，从而增大了对有机物的氧化降解能力.总体来说，电解质浓度影响不占主导地位.故选择NaCl浓度0.1 mol/L为后续试验条件.2.3 溶液pH对苯酚降解率的影响按2.2选取的试验条件，分别调节苯酚为酸性pH=4、中性pH=7、碱性pH=10进行试验，试验结果如图4所示.图4表明，pH=4时对苯酚的去除率比pH=7和pH=10高，说明酸性环境有利于苯酚的去除.这与阳极副反应氧的析出有关，因为在碱性溶液中阳极更易发生析氧反应，从而降低了苯酚的氧化速度.pH值为4左右的范围时，Fe2+稳定性好，能充分与电解生成的H2O2反应生成强氧化性的羟基自由基·OH；而当pH>4时，苯酚降解率反而有所下降，因为pH值过高，加速了H2O2自身分解作用，减缓了苯酚的降解.综上所述选择pH=4为最佳条件.图4 不同pH时苯酚的降解率Fig.4 Degradation rates of different pH of phenol2.4 苯酚初始浓度对苯酚降解率的影响按2.3选取的试验条件，移取200 mL，质量浓度分别为50、150、200 mg/L的苯酚溶液进行试验，试验结果如图5所示.图5 不同浓度苯酚的降解率Fig.5 Degradation rates of differentconcentrations of phenol图5表明，苯酚浓度越低，处理得越快，在40 min内高浓度的苯酚都可有很好的去除率.该试验研究的材料及处理方法对中等及较高浓度苯酚都有较好的处理效果.从经济节能角度来看，处理较高浓度苯酚性价比较高.故选用200 mg/L苯酚为后续试验研究条件.2.5 空白试验及对比试验空白试验系以蒸馏水代替反应中的苯酚溶液，按2.4节的试验方法和选取的条件进行试验；对比试验是在选取的最佳电化学处理条件下，分别做2组对比试验，一组不投加任何累托石材料的纯电解处理苯酚试验；一组用复合累托石材料纯处理苯酚试验；一组是投加累托石复合材料电化学处理苯酚试验.试验结果如图6所示.试验结果表明，处理较高浓度的苯酚，吸附作用很不稳定且效率极低，纯电化学处理较高，但投加累托石复合材料的电化学处理，苯酚不仅去除率高且去除速度快.40 min内便可达到99.9%的去除率.大大减少了能量的损耗，缩短了处理时间，提高了处理效率.图6 苯酚降解率对比试验Fig.6 Degradation rate of contrast test of phenol 2.6 低电压下投加H2O2和不投加H2O2的对比试验近年来，Fenton试剂作为一种强氧化剂在处理难生物降解有机污染物方面取得了一定的进展.常规的Fenton试剂法是一种以过氧化氢为氧化剂，以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法.在酸性条件下，反应体系中产生的·OH能使废水中难生物降解的有机结构发生碳链裂解.那些大分子有机物裂解为易于微生物降解的小分子有机物，或者完全矿化为CO2和H2O，从而达到迅速氧化废水中的有机废物的效果.试验中采用的累托石复合材料的电化学处理苯酚废水，也是利用Fenton试剂的原理，唯一不同的是供铁的方式.因电解处理使水中含有大量的Fe2+，可与电解反应中产生的H2O2构成Fenton体系.但在4～8 V的低电压下，污染物在电极上会发生直接氧化及氧的析出.前者会导致电极表面钝化，后者会消耗较多的电能，同时中间产物H2O2的量也十分有限.因此进行了2 V的低电压下加和不加过氧化氢的试验，以建立低电压低能耗处理有毒难降解有机物的电化学体系.试验结果如图7所示.图7 H2O2对比试验Fig.7 Contrast test of H2O2图7结果表明，在2V的低电压、不投加H2O2的条件下，苯酚去除率极低，可以忽略苯酚的直接电化学作用；外部投加H2O2后，去除率明显增加，这主要发生的是由自由基参与的高级氧化过程.首先在电极上氧化或还原产生HO·和HO2·自由基，这些自由基使绝大部分的苯酚转化为苯醌，然后进一步开环生成分子量更小的脂肪酸，提高了处理效率，增加了废水的可生化降解性.3 结语利用累托石和铁盐为基材，在pH=5，FeCl3·6H2O固体投加量为10 mmol/g累托石，液固比为5∶1，反应时间为4 h，反应温度为60 ℃的条件下，制备了羟基铁交联累托石复合材料.利用制备的复合材料电化学处理苯酚废水，当电压为6 V，电解质NaCl浓度为0.1 mol/L，苯酚废水pH=4，苯酚质量浓度为200 mg/L时，苯酚的去除率可达95%以上.在过氧化氢存在时，在2 V的低电压条件，苯酚的去除率大大提高，增加了废水的可生化降解性，如果结合生化处理，则将在能耗和处理效果方面均具有明显的实际意义.参考文献：[1] 江涛，刘源骏.累托石[M].武汉：湖北科学技术出版社，1989，40-49.[2] 孙冬兰.累托石的钛层柱合成[J].离子交换与吸附，1996，12(6): 542-550.[3] 孙家寿，张泽强，刘羽，等.累托石层孔材料处理含铬废水的研究[J].岩石矿物学，2001(4): 555-558.[4] 孙家寿，石眺霞，张立娟.累托石层孔材料处理制药废水研究[J].非金属矿，2004，27(3): 40-42.[5] 孙家寿，张泽强，沈静，等.累托石层孔材料在废水处理中的应用研究(Ⅲ)——含硝基苯废水处理[J].武汉化工学院学报，2004，25(1):43-45.[6] 孙家寿，鲍世聪，李春领，等. 层柱累托石处理含氰废水研究[J].非金属矿，2001(1):34-37.[7] 孙家寿,石眺霞,张蕾，等.Ti/Fe层柱累托石电催化降解硝基苯废水的研究[J].武汉工程大学学报，2007，29(3)：30-34.[8] 孙家寿,张蕾,陈伟亚，等.固定化生物累托石处理分散生活污水的研究(Ⅳ)——固定化生物累托石处理生活废水的反应动力学[J].武汉工程大学学报，2009，31(3)：49-51.[9] 孙家寿,张蕾,陈伟亚，等.生物累托石处理生活污水试验研究[J].环保科技，2010，16(1):1-6.[10] 孙家寿，陈金毅，陈茂荣，等. 层柱累托石复合材料的制备及表征[J].中国非金属矿工业导报，2010(1)：22-26.[11] 孙家寿,秦海燕,张立娟，等.累托石层孔材料在废水处理中的应用(IX)[J].武汉工程大学学报，2007，29(1): 29-31.[12] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].4版.北京：中国环境出版社，2003.[13] 尹娟娟，袁凤英，宋伟冬，等.高级氧化技术处理苯酚废水的研究[J].工业安全与环保，2008，34(10)：11-12.。
电催化氧化处理苯酚废水
电催化氧化处理苯酚废水张闯; 贾志奇; 赵永祥【期刊名称】《《化学与生物工程》》【年(卷),期】2019(036)011【总页数】5页(P47-51)【关键词】苯酚废水; 电催化氧化; 处理【作者】张闯; 贾志奇; 赵永祥【作者单位】山西大学化学化工学院山西太原 030006; 精细化学品教育部工程研究中心山西太原 030006; 山西大学固废利用襄垣研发基地山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】X703.1在我国水污染控制中，含酚废水被列为重点解决的有害废水之一。
含酚废水主要来源于医药、纺织、化工、能源等领域，具有高毒性、高COD值，生物降解性差。
因此，未经处理的含酚废水直接排放，会对环境和人体造成严重危害。
含酚废水的处理方法包括生物法、萃取法、液膜法、化学氧化法等。
生物法对环境无害，但合成染料在自然界很难被生物降解，该方法适用于处理浓度很低的含酚废水；萃取法、液膜法的第三组分和膜污染会造成二次污染；化学氧化法工艺简单，但氧化剂不能重复使用，且价格昂贵，操作费用较高。
从综合处理的角度看，这些方法都难以达到稳定、安全的处理目的。
电催化氧化法是一种新的取代传统工艺的废水处理方法。
包括含酚废水在内的各种废水的电化学氧化已有报道[1-3]，电催化反应可有效氧化有毒有机物[4-5]。
由于装置结构和操作简单，电催化过程可作为一种经济有效的技术用于处理酚类有机污染物。
在电催化过程中，有机污染物可以通过直接和间接机制去除，这取决于阳极和工艺条件。
在阳极表面上发生直接氧化，并且通过氧化还原反应发生间接氧化。
研究[6]表明，以涂覆RuO2并掺杂Pt(Ti/RuO2-Pt)的Ti电极和涂覆IrO2并掺杂Pt(Ti/IrO2-Pt)的Ti电极作阳极时，苯酚易被氧化成马来酸，如果有足够的羟基等自由基，马来酸可以被直接氧化成草酸，草酸易被氧化成二氧化碳[7-8]。
作者采用固定尺寸的铱钌镀层钛电极作阳极、不锈钢电极作阴极、锰炭复合材料作粒子电极，利用三维电极对苯酚模拟废水进行电催化降解。
电催化—活性污泥法组合工艺降解废水中苯酚的试验研究.
电催化—活性污泥法组合工艺降解废水中苯酚的试验研究摘要：采用电催化－活性污泥法组合工艺处理含苯酚废水。
实验结果表明，在苯酚的初始浓度为550mg/l，MLSS为3000mg/l，PH值为7.0，电压为5.0V，电解质NaSO4的投加量2.0g/l的条件下，组合工艺对苯酚的去除效果最好，其去除率在5.2小时的反应时间内可以达到99.20％。
关键词：电催化；活性污泥；苯酚；废水处理在污水处理当中，由于许多好氧菌及微生物可利用苯酚作为生长的碳源，所以活性污泥法是常用的去酚方法；近年来，电催化氧化技术已经开始应用于环境有机污染物如苯酚的处理。
电催化技术处理效率高、操作简便、易实现自动化、环境兼容性好。
而将活性污泥法与电催化氧化技术有机结合起来处理含苯酚废水，从而进一步提高去除率的研究，引起了研究者的注意。
本工作分别通过活性污泥法与电催化法处理含苯酚溶液，考查了污泥浓度（MLSS）、苯酚初始浓度、PH值、温度、电压、电解质等因素对有机物降解率的影响，从而确定组合工艺的工作条件，最终考察电催化—活性污泥法组合工艺对废水中苯酚的降解效率。
1 实验部份 1.1废水水质实验用水为用分析纯苯酚与自来水配置的不同浓度的苯酚溶液。
1.2试剂和仪器苯酚、硫酸钠：分析纯。
ACO-012型电磁式空气压缩机：浙江森泰实业有限公司；DP-130微型高压隔膜泵：上海磁力泵业制造有限公司；0.3～3m3/h气体转子流量计：余姚市金泰仪表有限公司；HDQ-2改进型曝气软管：北京宏大弘升科技发展有限公司；721型紫外分光光度计：日本SHZMADZU公司；WYJ-3002A直流稳压电源：上海全力电器有限公司；电极板：江苏枫港。
1.3实验装置反应器的材质为有机玻璃，长600mm，宽500mm，高600mm，有效容积150l，其底部均匀分布曝气软管。
废水是通过配水箱配水以后泵提进入反应器，反应器中的活性污泥通过鼓风机曝气为微生物提供代谢所需氧气，同时反应器中的液体通过曝气达到均质、均量；反应同时反应器中设置了由稳压直流电源来改变电压的催化电极板；废水中所含的苯酚则通过微生物与电催化的双重作用进行降解去除。
电化学降解废水中苯酚的动力学研究
电化学降解废水中苯酚的动力学研究废水中的苯酚是一种常见的有机物污染物，对水环境和生态系统的影响较大。
因此，研究苯酚的处理方法和降解机理具有重要的实际意义。
电化学技术作为一种绿色、高效、可控的废水处理方法，在废水中的苯酚降解中也得到了广泛应用。
1. 电化学技术的原理电化学技术是利用外加电场作用下的电子转移过程，促进化学反应进行的技术。
在电化学反应过程中，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应。
将废水通过电解池，加上适量电压和电流，使得废水中的有机物被氧化成CO2和H2O，或还原成较稳定的有机物或无机物。
其中，阳极氧化是电化学降解废水处理技术中应用最广泛的方法之一。
2. 苯酚的电化学降解机理当苯酚在阳极上发生氧化反应时，先发生苯酚分子的吸附和氧化还原过程：苯酚分子到达阳极表面后，发生电子转移反应，被氧化为苯醌和带正电荷的离子。
苯醌很容易进一步氧化，在电介质中水分子和羟基基团作用下，被氧化为苯甲酸和二氧化碳。
3. 动力学模型对于电化学降解废水中苯酚的反应动力学建模，可以通过在控制实验条件下观察反应进程来研究。
在实验中，需要控制电流密度、电极材料、温度、pH等实验条件，以便建立反应动力学模型。
建模的过程中，主要考虑苯酚初始浓度、电流密度、电解时间和pH值等因素的影响。
建立的模型可以预测反应速率和苯酚去除率，并确定最佳的操作参数。
4. 结论电化学技术作为一种绿色、高效、可控的废水处理方法，在降解废水中的苯酚中表现出了良好的应用前景。
通过建立动力学模型，可以优化电化学反应过程的操作条件和设计反应器结构，提高废水处理的效率和经济性。
未来的研究可以进一步探索复杂有机物降解的电化学处理方法，并探究电化学技术与其他化学和生物处理方法的协同作用。
UVH_(2)O_(2)高级氧化处理苯酚废水研究
当代化工研究Modern Chemical Research 2021•03本刊特稿UV/H2O2高级氧化处理苯酚废水研究★王锋（索尔维投资有限公司上海201108）摘要：本文采用UV/^O q实验室装置对苯酚人工配水进行处理试验研究，试验结果表明：在UV灯功率为500W,pH值7.0左右，H202:COD^尔比为2:1,反应240min后COD由1045mg/L降至小于20mg/L,去除率高达99%以上。
考察了不同pH（4.0,7.0和9.0）,双氧水投加量与投加方式（一次投加和多次投加），以及氯离子浓度（Omg/L,2000mg/L和10000mg/L）对⑴效果的影响，发现pl｛偏中碱性，H202：C0D^尔比2:1且一次性投加有利于COD的降解，而正常情况氯离子浓度对UV/H2O2的效果影响不明显。
关键词：高级氧化工艺；呼/砂?；含酚废水；化学需氧量中图分类号：TQ文献标识码：AAdvanced Oxidation of Phenol Wastewater by UV/H2O2Wang Feng(Solvi Investment Co.,Ltd.,Shanghai,201108)Abstract:In this paper,the UV/H2O2laboratory device was used f or the treatment and experimental study of a rtificial phenol water The experimental results showed that under the conditions of UV l amp power of500 W,pH v alue of a bout7.0,And the molar ratio ofH2O2:COD was2:1, and reaction time of240min,the COD content was reduced f rom1045mg/L to less than20mg/L,and the removal rate was as high as99%.The effects ofdifferent p H(4.0,7.0and9.0),hydrogen p eroxide dosage and mode ofaddition(one time and multiple times),and chloride ion concentration(0mg/L, 2000mg/L and10000mg/L)on the UV e ffect were investigated.It was f ound that p H w as moderately alkaline,and the molar ratio ofH2O2:COD was 2:1and the one-time addition was conducive to the degradation of C OD.However the effect of c hloride ion concentration on the UV/Hfl2effect was not significant under normal circumstances.Key WOrdSi advanced oxidation process\UV/H2O2；phenol wastewaten chemical oxygen demand刖弓苯酚作为原料，被广泛应用于化工、煤气、石油、发电等行业，导致了大量含酚废水的产生。
三维电极法降解苯酚废水中_OH的测定及其影响因素研
第48卷 第5期2009年 9月中山大学学报(自然科学版)ACT A S C I E NTI A RUM NAT URAL I U M UN I V ERSI T ATI S S UNY ATSE N I Vol 148 No 15Sep 1 2009三维电极法降解苯酚废水中・OH 的测定及其影响因素研究3吕贵芬1,2,张珠宝1,吴丁财1,符若文1(1.中山大学化学与化学工程学院//教育部聚合物复合材料及功能材料重点实验室,广东广州510275;2.江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所,江西南昌330200)摘 要:采用三维电极法电催化氧化降解苯酚废水,研究了苯酚的降解机理,证实了苯酚的降解机理主要是羟基自由基机理。
实验结果表明,羟基自由基的生成量决定苯酚的去除率。
同时,羟基自由基的生成量与三维电极体系的电极种类、槽电压、溶液pH 值和空气流速有密切关系。
关键词:三维电极;苯酚;羟基自由基;电催化氧化中图分类号:X506 文献标识码:A 文章编号:0529-6579(2009)05-0078-04Stud i es on D egrada ti on M echan is m of Phenol byElectro 2ca t a lyti c O x i da ti on i n Three 2d i m en si ona l Electrode Syste mL ΒGuifen1,2,ZHAN G Zhubao 1,WU D ingcai 1,FU R uo w en1(1.School of Che m istry and Che m ical Engineering//PCF M Laborat ory,Sun Yat 2sen University,Guangzhou 510275,China;2.Soil &Fertilizer and Res ources &Envir on ment institute,J iangxi Acade my of Agricultural Sciences,Nanchang 330200,China )Abstract:Three 2di m ensi onal electr ode syste m was used t o degrade phenol by electr o 2catalytic oxidati on method .The degradati on mechanis m was studied .The existence of ・OH was confir med as the main rea 2s on for the phenol degradati on .The results showed that the phenol re moval efficiency depended on the ・OH yield,which was related t o main electr ode type,cell v oltage,pH and airfl ow .Key words:three 2di m ensi onal electr ode;phenol;・OH free radical;electr o 2catalytic oxidati on 酚类化合物作为化工原料或中间体,在工业生产中广泛应用,产生含酚废水的工业也非常广泛,如炼油、焦化、医药、印染、橡胶等行业都会产生含酚废水。
一种生活废水清洁处理剂的制备方法[发明专利]
![一种生活废水清洁处理剂的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/43501902551810a6f4248643.png)
专利名称：一种生活废水清洁处理剂的制备方法专利类型：发明专利
发明人：黄升谋
申请号：CN201911223635.7
申请日：20191204
公开号：CN111892096A
公开日：
20201106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种生活废水清洁处理剂的制备方法，通过将多种成分物质进行反应后，制备一种生活废水清洁处理剂，操作简单，制备出的一种生活废水清洁处理剂成本低，效果好，适合大规模生产。
本发明方法制备的一种生活废水清洁处理剂，处理后生活废水悬浮物去除率达到94%以上，BOD去除率为93%以上，COD去除率为95%以上。
申请人：湖北文理学院
地址：441053 湖北省襄阳市襄城区隆中路296号
国籍：CN
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电化学法处理高盐苯酚废水的研究
电化学法处理高盐苯酚废水的研究时文中;华杰;朱国才;徐盛明【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2003(023)003【摘要】对在氯盐电解质中用电化学方法处理含酚废水进行了研究,着重探讨了盐的种类与浓度、反应温度与溶液pH、电流密度、苯酚初始浓度及阴阳极转换频率对苯酚去除率的影响.在Na2SO4的浓度为0.2 mol/L、NaCl的浓度为0.1 mol/L、苯酚初始质量浓度为200 mg/L、电流密度为0.04 A/cm2、温度为35℃、pH为12.5、阴阳极转换频率为5 min/次及反应时间为200 min的条件下,苯酚的去除率为99.5%,COD去除率为5%,ClO-把苯酚氧化成了其他有机化合物.【总页数】5页(P129-133)【作者】时文中;华杰;朱国才;徐盛明【作者单位】清华大学,核能技术设计研究院,北京,102201;驻马店师范高等专科学校,化学系,河南,驻马店,463000;清华大学,核能技术设计研究院,北京,102201;岳阳师范学院,化学化工系,湖南,岳阳,414000;清华大学,核能技术设计研究院,北京,102201;清华大学,核能技术设计研究院,北京,102201【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.电化学法生成Fenton试剂处理苯酚模拟废水的试验研究 [J], 周广跃;班福忱;李亚峰;张吉库;李勇2.电化学法处理苯酚模拟废水的研究 [J], 娄红波;王建中3.电化学法处理高盐度染料中间体废水实验研究 [J], 刘占孟4.电化学法处理苯酚模拟废水的研究 [J], 娄红波;王建中;张萍;钟耀;沙净;杨建涛5.几种电化学法处理苯酚废水对比试验研究 [J], 闫肖茹;王建中;张萍;郗金娥;张威因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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P% (1
Ci ) 100% C0
P%——苯酚去除率%；C0——苯酚的初始质量浓度，Ci ——处理后上清液中苯酚的质量浓度.
收稿日期：2012-06-06 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50804035); 湖北省自然科学基金项目(2008CBD375) 作者简介：黄升谋(1962— ), 男, 湖北武汉人, 湖北文理学院化学工程与食品科学学院教授, 博士, 主要研究方向: 水稻生理.
图 1 累托石处理苯酚模拟废水随时间的变化 图 2 复合材料处理苯酚模拟废水随时间的变化 2.2 电催化对比试验 分别取 0.2g 的铁/累托石电催化氧化复合材料和天然累托石做一组电催化试验. 试验条件为：电压 4V， 质量浓度为 100mg/L 的苯酚溶液 200mL，电解质浓度为 0.1mol/L，溶液 pH 为 4，反应均为 1h，搅拌速度 100r/min. 从图 3 可知，铁/累托石电催化苯酚降解的去除率较高. 主要是由于自制的复合材料中固定化了 铁离子，在通电条件下反应体系形成电芬顿体系. 芬顿体系处理有机物的实质是利用·OH 与有机物作用， 通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子. 本试验中，阴极反应的过程会产生过氧化氢，它与固定 化的 Fe2+则形成芬顿试剂，由此产生·OH. 具有高反应活性的·OH，其氧化电位仅次于氟，而大于臭氧和二 氧化氯. 从而提高了对苯酚的降解效率.
dC = KCC ' dt
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讨论
在常温条件下，自制的铁/累托石复合材料对苯酚模拟废水的作用速率较天然累托石快，另外在电催化 的试验中自制的累托石复合材料对苯酚的降解率也高于天然累托石；而两种材料在结构上的差异不大，说 明对累托石的改性过程主要在层间进行，这也是越来越多学者研究粘土矿物改性的原因所在：既能保持原 来累托石的优良性能，又能将铁离子固定化. 电催化累托石材料处理含苯酚废水的过程是一个复杂的多相 过程，中间产物很多，对反应中的中间产物进行定性定量测定有助于研究如何减小苯酚废水对人类的危害. 如果时间充裕，可以分析测定交联后累托石中 Fe3+与 Fe2+的含量，研究复合材料中掺杂 Fe2+强化 Fenton 体 系作用，从而进一步提高其催化氧化性. 参考文献：
[1] 江 涛, 刘源骏. 累托石[M]. 武汉: 湖北科学技术出版社, 1989: 40-49. [2] 孙冬兰. 累托石的钛层柱合成[J]. 离子交换与吸附, 1996, 12(6): 542-550. [3] 孙家寿, 张泽强, 刘 [5] 孙家寿, 张泽强, 沈 [7] 孙家寿, 石眺霞, 张 [8] 孙家寿, 张 [9] 孙家寿, 张 羽, 等. 累托石层孔材料处理含铬废水的研究[J]. 岩石矿物学, 2001(4): 555-558. 静, 等. 累托石层孔材料在废水处理中的应用研究: 含硝基苯废水处理[J]. 武汉化工学院学报, 2004, 25(1): 43-45. 蕾, 等. Ti/Fe 层柱累托石电催化降解硝基苯废水的研究[J]. 武汉工程大学学报, 2007, 29(3): 30-34. [4] 孙家寿, 石眺霞, 张立娟. 累托石层孔材料处理制药废水研究[J]. 非金属矿, 2004, 27(3): 40-42. [6] 孙家寿, 鲍世聪, 李春领, 等. 层柱累托石处理含氰废水研究[J]. 非金属矿, 2001(1): 34-37. 蕾, 陈伟亚, 等. 固定化生物累托石处理分散生活污水的研究(Ⅳ): 固定化生物累托石处理生活废水的反应动力学[J]. 武汉工程大学 蕾, 陈伟亚, 等. 生物累托石处理生活污水试验研究[J]. 环保科技, 2010, 16(1): 1-6.
图 4 累托石材料的红外光谱 2.3.2 X 射线粉晶衍射（XRD） 复合材料对应晶面的衍射峰峰位的 2θ 值分别为：3.128°、6.506°（见图 5） ，累托石(001)、(002)晶面的 衍射峰峰位的 2θ 值分别为：3.412°、7.012°（见图 6）. 显然，复合材料的衍射峰转移到了较低的角度处，且其强度明显减弱，这说明由于铁盐以羟基铁离子 形式的进入使累托石层状结构的有序性受到了影响. 根据布拉格公式，复合材料中累托石的片层间距与累 托石相比增加了 0.235nm. 这表明多核聚合阳离子交换了 Na、Ca、K 等占据了层间域空间.
黄升谋，等：苯酚废水电化学处理方法研究
2.5 累托石复合材料电催化苯酚的动力学方程 在催化降解过程中，因为生成了氧化能力极强的·OH，正是这些自由基再和有机污染物作用，使得它 们得以氧化降解. 根据绝对速率理论[15]，可以用下式表示有机污染物的氧化动力学方程：
式中：C——废水中苯酚或 CODcr 浓度；K——速率常数；C′——废水中 HO·的浓度. 研究方法如下：将 0.2g 累托石复合材料加入到 200mL 含苯酚的模拟废水中（pH=5.0、苯酚含量为 200mg/L）中，进行电催化反应试验，并定时测定水中残留的苯酚，将其试验结果以 ln(C0/Ct)对 t 分析. C0： 苯酚的初始浓度；Ct：t 时刻残余的苯酚浓度；K：表观速率常数. 发现 ln(C0/Ct)与 t 呈线性关系，且符合 一级动力学方程：y =0.0138x + 0.2713；其表观速率常数为 0.0138，相关系数为 0.9575. 研究表明大多数有 机污染物的光催化降解反应符合准一级反应动力学方程.
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试验材料和方法
1.1 试验材料与仪器 NaCl， FeCl3·6H2O， NaHCO3， NH4CL， 苯酚， 4-氨基安替比林 （C11H13N3O） ， 试验所用试剂主要有： FeCl3， 铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]） ，均为市售分析纯（AR）. 试验所用累托石：为湖北名流累托石科技股份有限公 [11] 司所提供 . 试验所用仪器主要有：DF-101S 集热式磁力加热搅拌器（金坛市岸头国瑞试验仪器厂） ；UV-2800 型紫 外可见分光光度计（上海朗柏仪器有限公司） ；HJ-6 多组输出直流电源(苏州固纬电子有限公司)等. 1.2 铁/累托石复合材料的制备 铁/累托石复合材料的制备见参考文献[12]. 1.3 试验用的模拟废水 用试剂苯酚配制成浓度约为 100mg/ L 的试验用模拟苯酚废水. 1.4 累托石材料电化学处理试验 [13] 试验装置参考文献[12]. 苯酚的测定使用 4-氨基安替比林直接分光光度法 . 计算公式如下：
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湖北文理学院学报
2013 年线 2.3.4 扫描电镜（SEM） 从图 8 可以看到累托石为薄的鳞片层状结构，周围呈卷曲或折叠条带状. 从图 9 可以看到复合材料的 结构与累托石相似，这说明了累托石的改性所发生的反应是在层间进行的.
图8 累托石SEM 图9 复合材料SEM 2.4 催化机理分析 电催化累托石材料处理含苯酚废水的过程是一个复杂的多相过程，主要包括累托石材料对苯酚的吸附 过程和苯酚的电催化氧化过程. 苯酚在钛钌/钢板电极电催化氧化的反应过程中，溶液体系外观上呈现出下 列变化：无色→微黄(5～10min)→浅黄(15～30min)→变淡(40min 以后)→无色，表明体系中有黄色的中间 产物生成，此时体系中存在有：苯醌等醌类化合物，丁烯二酸、乙二酸、马来酸、琥珀酸、草酸等有机酸， 少量的对苯二酚、邻苯二酚等[14]. 水相中苯酚的电化学降解过程中的羟基自由基（·OH） 、金属含氧化物、金属离子、次氯酸根、氯酸根、 过氧化氢、臭氧等氧化剂对有机物的降解有共同氧化作用. 体系中的羟基自由基（·OH）在苯酚水氧化降 解过程中起着主要的作用，其对有机物的氧化作用可以三种反应方式进行： 脱氢反应：RH +•OH H2O2+ •R 亲电加成：•OH+ PHX •HOPHX 电子转移：•OH + RX •RX++OH•OH 进攻苯酚后形成了活化的有机自由基，活化的有机自由基更易氧化为其它有机物或产生自由基连 锁反应，最终使苯酚氧化为丁烯二酸、 丁二酸、丙二酸、乙烯、乙酸直至生成二氧化碳，从而使苯酚迅 速降解. 作为苯酚电化学降解过程中最主要的氧化剂，羟基自由基（·OH）主要来源于自电极反应： a）阳极反应产生： 2H2O-2e→2•OH+2H+（酸性介质中） OH- -e→•OH（碱性介质中） b）阴阳极共同作用产生 O2 +2H+ +2e→H2O2 (酸性介质中) O2+H2O+2e→HO2- +OH-(碱性介质中) HO2- +H2O+2e→H2O2 +OH26
图5 复合材料XRD
图6 累托石的XRD
2.3.3 差热分析（DTA） 累托石复合材料的差热分析（DTA）结果如图 7，从图 7 可以看出：在 67℃和 95.3℃附近处有两个吸 热谷，为层间水的脱去；在 313.5℃和 446.9℃出现较强的放热峰，放热峰是累托石层间的可交换阳离子被 羟基铁复合阳离子团所取代，累托石中的羟基铁复合阳离子团发生脱水、 脱羟基反应， 生成稳定的氧化物， 释放出质子，产生热量所导致. 其峰面较大，一方面说明其含有大量的羟基，同时也表明其热稳定性好，虽然失去结构羟基水，但还 保持其层结构. 在 800℃前，未出现吸热谷迹象，说明复合后的累托石的热稳定性明显增强，没有出现新 的相变.
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湖北文理学院学报 Journal of Hubei University of Arts and Science
Feb.,2013 Vol.34 No.2
苯酚废水电化学处理方法研究
黄升谋1,2，段颖姗 1,2，孙家寿 2
（1.湖北文理学院 化学工程与食品科学学院，湖北 襄阳 441053； 2.武汉工程大学 环境与城市建设学院，湖北 武汉 430074） 摘要：利用红外光谱分析（FITR） 、X 射线粉晶衍射（XRD） 、差热分析（DTA） 、扫描电镜 (SEM)等测试手段对天然粘土矿物累托石及自制的铁/累托石复合材料的结构性能进行分析；并对 两种累托石材料对模拟的苯酚废水中苯酚的电化学降解过程及效果进行了研究，得出了其动力学 方程. 结果表明：电催化铁/累托石复合材料比天然粘土矿物累托石能更好地催化降解模拟苯酚废 水中的苯酚，其降解的速度较快，降解率较高. 而两者结构差异不大，表明对累托石的改性过程 主要在层间进行，既能保持累托石原来的优良性能，又能将铁离子固定化. 关键词：累托石；苯酚；电化学降解 中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-4476(2013)02-0023-05 累托石[1]是二八面体云母与二八面体蒙脱石 1:1 规则间层矿物，其结构层间孔径在使用不同离子进行 离子交换后，可形成 1.5~4nm 之间的大孔径柱状二维结构，在大范围的酸碱、水热、温度条件下具有良好 的交换性、膨胀性、粘结性和热稳定性. 基于累托石的特殊结构和优良特性，目前人们对它的应用进行了更进一步地研究. 孙冬兰[2]在常温下 合成钛层柱累托石 TiO2-CLR，孙家寿等[3-10]]对累托石进行改性，制备出一系列污水处理剂. 本文则探讨了 自制的铁/累托石复合材料与天然累托石分别对废水中苯酚的电化学处理性能及机理分析.