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禹州市一体化污水处理设备《资讯》

发布时间:2020-08-20 17:00:13 阅读: 来源:压力表厂家

禹州市一体化污水处理设备

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4 Ti/Ti4O7电极电化学降解美托洛尔的降解产物鉴别  在高级氧化反应中,有机物被降解的同时,通常会伴随着一些氧化副产物的生成,这些氧化副产物很可能会对水环境造成进一步威胁(肖宏康等, 2011; 杜青平等, 2012).通过对比LCMS检测的Ti/Ti4O7阳极电化学降解美托洛尔过程反应0 min和30 min的质谱图,结合美托洛尔分子自身的结构特点,包括美托洛尔在内的5种化合物被检测出来,其二级质谱如图 7所示.这5种化合物的质合比(m/z)分别为268、266、250、223和207.其中,化合物B(m/z=250)在美托洛尔的光催化反应中被检测到过(Abramovic et al., 2011).在电化学氧化过程中,这些氧化中间产物可能会被继续氧化成短链的小分子羧酸,zui终进一步氧化为二氧化碳、水以及其他的一些无机离子.  Ti/Ti4O7阳极电化学降解美托洛尔过程中,极有可能生成毒性更强的氧化中间产物.表 4显示了用ECOSAR软件计算出的美托洛尔及其氧化产物的生物毒性.根据《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS),化合物毒性分为四类:强毒性(LC50/EC50/ChV≤1)、有毒性(10≥LC50/EC50/ChV>1)、有害性(100≥LC50/EC50/ChV>10)和无害性(LC50/EC50/ChV>100).美托洛尔对水蚤类的慢性毒性呈强毒性,对水蚤类、藻类的急性毒性和藻类的慢性毒性呈有毒性;化合物A(m/z=266)对水蚤类、藻类的慢性毒性呈强毒性,对水蚤类、藻类的急性毒性和对鱼类的慢性毒性呈有毒性,且其毒性值均大于美托洛尔;化合物B(m/z=250)对水蚤类的慢性毒性呈强毒性,对水蚤类、藻类的急性毒性和藻类的慢性毒性呈有毒性,且其毒性值均大于或等于美托洛尔;化合物C(m/z=223)对鱼类、水蚤类和藻类的均无毒性;化合物D(m/z=207)对藻类的急性毒性和对鱼类、藻类的慢性毒性呈有毒性,且其毒性值均小于或等于美托洛尔.可见,这些氧化中间产物的存在很可能是造成美托洛尔溶液的发光细菌抑制率在电化学反应前10 min升高的原因(图 6),随着这些氧化副产物的逐渐降解,美托洛尔溶液的发光细菌抑制率也逐渐下降.

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。  电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。初始浓度对美托洛尔降解效率的影响  如图 5c所示,在3~50 mg·L-1的初始浓度范围内,美托洛尔电化学降解效率在40 min内达到了89.3%~98.6%,说明Ti/Ti4O7电极对美托洛尔的降解具有很高活性.在初始浓度小于10 mg·L-1时,美托洛尔降解效率变化较小.当初始浓度大于10 mg·L-1时,四环素降解效率随初始浓度的增大而明显减小.  当美托洛尔初始度为3 mg·L-1时,根据一级反应动力学拟合的可决系数R2=0.97,说明此时美托洛尔电化学氧化反应受传质控制.随着初始浓度的增加,美托洛尔的氧化反应逐渐脱离传质控制.这是因为,在一定电流密度下,极板表面水分子氧化产生的·OH浓度是一定的.扩散到极板表面的美托洛尔分子数量随美托洛尔初始浓度的增加而增加.当扩散到极板表面的美托洛尔分子数量大于氧化这些美托洛尔分子所需·OH的数量时,美托洛尔的电化学氧化反应将不再受传质控制.Panizza等也研究发现,在低有机物浓度和高电流密度条件下,有机物的电化学阳极氧化反应受传质控制;在高有机物浓度或低电流密度条件下,有机物的电化学阳极氧化反应受电流控制(Panizza and Cerisola, 2009).  3.3 Ti/Ti4O7电极电化学降解美托洛尔的TOC去除率与毒性变化  当美托洛尔初始浓度为10 mg·L-1时,在电流密度为15 mA·cm-2、极板间距为10 mm的zui适宜电化学条件下,Ti/Ti4O7阳极电化学降解美托洛尔的TOC去除率随反应时间的变化如图 6a所示.Ti/Ti4O7阳极电化学降解美托洛尔的TOC去除率随反应时间而增大,在反应40 min后达到了56.5%.Romero等用紫外结合H2O2和光催化结合芬顿降解水中美托洛尔,TOC去除率在反应300 min后分别达到了30%和40%左右(Romero et al., 2015).可见Ti/Ti4O7阳极对水中美托洛尔的矿化效果较好.然而,继续延长电化学反应的时间,TOC去除率几乎不再发生变化.这也说明反应中美托洛尔并没有完全转变为二氧化碳、水等无机物,而是有一部分转变成其他形式的含碳有机物存在.

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