中空纤维膜无泡充氧特性研究

使用材质为聚四氟乙烯(PTFE)和聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)的两种中空纤维膜组件进行无泡充氧特性研究,分析回流量、进气压力和温度等因素对氧传质系数、氧传质速率(OTR)的影响。结果表明:当操作模式为错流,回流量为100 L/h,温度为34℃,进气压力为2、3 kPa时,PTFE中空纤维膜的氧传质系数分别为0.3024、0.3889 h^(-1),OTR分别为0.107、0.133 g/(m^(2)·h),PMP中空纤维膜组件的氧传质系数分别为0.2482、0.3024 h^(-1),OTR分别为0.085、0.102 g/(m^(2)·h),两种膜组件的氧传质系数和OTR都随着进气压力的增大而增大;当进气压力为3 kPa时,在回流量为25~100 L/h、温度为4~34℃范围内,随着回流量和温度的增大,氧传质系数与OTR均增大;实验选用的PTFE和PMP两种中空纤维膜组件无泡充氧性能,均明显优于传统微孔曝气方式,可为新型曝气方式的开发提供参考。

阴阳极室同时氧化对煤气废水处理效果的研究

在棉布隔膜电解槽中,使用Ti/IrO2/RuO2阳极、自制的碳/聚四氟乙烯(C/PTFE)充氧阴极,研究了电化学催化氧化降解煤气废水的效果.结果表明,在阴极室,C/PTFE充氧阴极通过外界曝气提供的O2在阴极还原产生H2O2,采用电子自旋共振法(ESR)阴极室中检测到羟自由基(HO.)的存在.煤气废水中挥发酚和COD去除率均随电解时间的延长而升高、随电流密度的增加而升高,电解质浓度对煤气废水中挥发酚和COD的去除情况没有明显规律性的影响.煤气废水的降解是在阳极的直接、间接氧化及阴极产生的H2O2、HO.和O2-.自由基的氧化共同作用下完成的,阴、阳极室同时电催化氧化降解煤气废水取得了较好的效果.

两种电解体系对苯酚降解效果的对比

使用 Ti/IrO2/RuO2阳极、电还原氧气产生 H2O2的碳/聚四氟乙烯(C/PTFE)气体扩散阴极,分别在无隔膜与隔膜(隔膜材料为涤纶)电解体系中,研究了电化学催化氧化降解苯酚的效果.在无隔膜与隔膜2种电解体系中,电解80min后,H2O2的稳定浓度分别是5.6mg/L和8.5mg/L.2 种电解体系中苯酚的去除率均可达到 100%,但隔膜电解体系中 COD 去除率为 81.2%,无隔膜电解体系 COD 去除率为 71.7%.在 2 种电解体系中通过 HPLC 分析检测到中间产物为苯醌和一些短链的脂肪酸.对于阴、阳极降解苯酚的机理推测,2 种体系是相似的,但对隔膜电解体系,阴极室的碱性条件有利于氧的阴极还原生成 HO2 ,并进一步形成 HO·和 O2·自由基,从而对苯酚有较好的去除效果.

隔膜电解体系内苯酚降解效果的研究

制备了碳、聚四氟乙烯质量比为4:1的C/PTFE气体扩散电极,并将其作为阴极与Ti/RuO2阳极构成电解槽,在阴阳极之间放置纯棉隔膜,在0 1mol/LNa2SO4溶液中电解20分钟,阴极室HO2-浓度为56mg/L.将隔膜电解槽应用于苯酚的电催化氧化,研究了阴、阳极协同作用电催化氧化降解水中苯酚的效果.实验结果表明,在电解反应初期,苯酚去除效率及COD和TOC的去除率随着电解时间的增加而增大,电解80分钟后,三者的变化趋势减缓,电解100分钟后,阴极室、阳极室苯酚的去除率分别为92%、97%;阴、阳极室COD去除率分别达到86%、70%;TOC去除率分别达到84%、68%.阴极室内,氧在阴极还原生成的碱性过氧化氢(HO2-)导致苯酚的矿化效果优于阳极的氧化作用.