NaCl浓度对铁阳极强化污泥发酵液产氢及蓝铁矿生成的影响

基于剩余污泥的资源属性,构建了铁阳极介导的新型微生物电发酵体系,以氯化钠为电解质,探究了不同NaCl浓度(10mmol/L,30mmol/L和60mmol/L)对污泥发酵模拟液同步产氢及蓝铁矿生成效能的影响.结果表明,10mmol/L条件下,氢气产量达到峰值(387.8±14.2)mL,相比30mmol/L组(312.2±18.6)mL和60mmol/L组(100.3±10.4)mL分别提升23.5%和286.6%,短链挥发性脂肪酸(SCFAs)利用率达81.2%,均高于其他各组.各组溶解性磷酸盐在电发酵3d内实现完全去除,10mmol/L体系中Fe2+占比达77.6%,并随电解质浓度升高而降低.扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射仪技术(XRD)表征发现,体系内沉淀以蓝铁矿结晶为主,且结晶度与电解质浓度呈负相关.低电解质浓度提升了体系生物膜的充放电性能,10mmol/L条件下,生物阴极微生物主要以电化学活性菌(EAB)和厌氧发酵菌为主,累积丰度达22.10%和42.37%,异化铁还原菌(如Bacteroides、Pseudomonas和Sphingomonas)占比达9.17%.

铁阳极在浓NaOH溶液中的极化特征

使用极化曲线、电解曲线对纯铁电极在浓NaOH溶液中的极化过程进行了研究.结果表明,碱溶液温度越高,碱浓度越低,电流密度越高,铁阳极越容易发生钝化;但在某些情况下,铁电极出现钝化的现象很微弱甚至观察不到.电解法制备高铁酸盐的适宜条件为,温度25-35℃,极化电流密度≤4.7mA·cm-2,碱浓度≥14.5mol·L-1.用电化学阻抗谱(EIS)研究了上述极化过程中电极表面的阻抗变化情况,据此描述了铁阳极在浓NaOH溶液中超钝化区极化时的阶段特征.

铁阳极电凝聚法除磷条件初探

采用铁板作阳极,白钛网板作阴极的电凝聚方法处理含磷废水。结果表明,极板间距为3cm时,电流效率为88.1%;当原水磷浓度为5mg/L时,最优电流密度为2mA/cm^2;连续通电比只通电45min和25min对磷的去除率分别高10%和40%左右;将电凝聚用于活性污泥混合液中磷的去除,污泥絮体和有机物对电凝聚除磷效果无明显影响,去除率仍达95%以上。电解后污泥沉降性有所改善,SV值从83%降至40%,污泥浓度仅由2.41g/L增至2.47g/L,增幅2.4%。

铁阳极电解Fenton法处理TNT废水的试验研究

研究了以铁为阳极的电解Fenton法处理TNT废水时的主要影响因素:H2O2投加量、Na2SO4投加量、pH、电压、电解时间对TNT和COD去除率的影响,确定了其最佳运行参数:H2O2投加量180 mg/L,Na2SO4投加量500 mg/L,pH=7.0,电压7 V,电解时间2 h。在此条件下,TNT去除率可达97%,COD去除率可达65%。

铁阳极溶解还原法处理实验室含CrⅥ废水

采用铁阳极溶解还原法对实验室含铬废水进行了处理,讨论了电极材料、槽电压、pH值、支持电解质加入量、初始浓度、温度、搅拌和时间对Cr(去除率的影响.在选定试验条件下,Cr(离子的去除率达99%以上,废水中的Cr(离子含量小于0.5 mg/L,符合国家污水排放标准.

改性铁阳极微生物电解池中电极驱动的氨厌氧氧化

在没有NO_(2)^(-)或短程硝化的情况下,厌氧氨氧化菌(AnAOB)可以微生物电解池(MECs)的阳极为电子受体氧化NH_(4)^(+)-N,这种电极驱动型厌氧氨氧化(E-Anammox)可有效解决传统厌氧氨氧化(Anammox)电子受体NO_(2)^(-)供给不稳定的问题。但MECs系统常用的铁阳极易发生腐蚀板结,导致电极导电能力下降、电子利用率降低。针对铁阳极易腐蚀的问题,对普通铁阳极进行包覆改性制备改性铁阳极,将改性铁阳极和普通铁阳极分别与MECs系统耦合加载于Anammox反应体系中,考察了2个反应体系中氨氧化、系统阻抗值、微生物群落结构的变化特征。结果表明,改性铁阳极-MECs反应器(R2)对氨氧化的促进作用强于普通铁阳极-MECs反应器(R1),至实验末期(第70天),R1和R2的NH_(4)^(+)-N去除速率分别为35.57 mg/(L·d)和76.72 mg/(L·d);R1的阻抗值由运行前期的小于R2增大至后期明显大于R2;AnAOB在R2中的相对丰度高于R1,而铁还原菌在R1中的相对丰度明显高于R2。对铁阳极进行包覆制备的改性铁阳极可减缓铁腐蚀,且在没有NO_(2)^(-)供给的情况下,可作为电子受体实现氨的厌氧氧化。

铜管道内壁铁牺牲阳极保护电位数值模拟计算

运用基于边界元算法的BEASY软件计算了铁阳极对不同型号的铜管材的有效保护距离,与实际测量结果比较发现,二者具有一致性,证明铁阳极在350 mm范围内对铜质管路起到良好的牺牲阳极保护作用。

核电站凝汽器海水室铁阳极脱落原因分析及对策

核电站凝汽器海水室主体材料为奥氏体不锈钢和钛材,用于保护不锈钢和钛合金凝汽器的铁合金阳极在服役过程有个别铁脚断裂发生脱现象。通过失效断口部位腐蚀形貌分析、断口裂纹金相分析和腐蚀晶界扫描电子显微镜(SEM)分析、晶间腐蚀产物X射线能谱(EDX)分析,研究确定铁阳极脱落失效原因。研究结果表明,铁阳极脱落的主要原因是其304不锈钢铁脚受到严重的敏化,在一定的条件下产生晶间型应力腐蚀而导致腐蚀断裂,并据此制定了处理方案。

酸性介质中溴离子对铁阳极溶解行为的影响

海水中的氯离子(Cl^-)及溴离子(Br^-)是造成金属孔蚀或缝隙腐蚀的主要元素,因而这些离子对金属阳极极化行为的影响受到有关领域的普遍重视,国内、外许多专家对此进行了大量研究,然而,这些研究关于Cl^-的较多,对Br^-的研究则相当少。

钛-铁双阳极电絮凝法去除电镀废水中的铬(Ⅵ)

对采用钛-铁双阳极电絮凝技术去除电镀废水中铬(Ⅵ)进行了研究。以铬(Ⅵ)去除率为考察指标,利用单因素试验和正交试验,详细研究了不同阳极材料及组合方式、电流密度、电解时间、废水pH、电导率、静置时间等因素对其去除废水中铬(Ⅵ)效果的影响,经正交试验的极差分析和方差分析表明:对质量浓度为0.2g/L的含铬(Ⅵ)模拟废水,当电流密度控制在1.5A/dm2,电解时间为1.5h,电解质NaCl质量浓度为1.0g/L及废水pH=9时,铬(Ⅵ)的去除率最高,达96.57%。在此基础上应用于处理实际镀铬废水,获得了满意的结果。同时,初步探讨了钛-铁双阳极电絮凝法除铬(Ⅵ)机理,得出氧化和絮凝作用,是废水中铬(Ⅵ)被有效去除的主要原因。

BER-BCO耦合工艺净化模拟微污染河水及除磷机理研究

针对传统生物膜法对微污染河水脱氮除磷效率不佳的问题,设计了电极生物膜耦合生物接触氧化(BER-BCO)装置,采用单因素敏感性分析方法评估了不同碳源、电流密度、水力停留时间、填料填充比对工艺脱氮除磷效果的影响,并通过红外光谱表征阳极附近沉淀物表面特征官能团,探究系统除磷机理。结果表明,在使用乙酸钠为碳源、电流密度为0.09 mA/cm^(2)、水力停留时间控制为24 h、填料比为40%的条件下,BER-BCO系统的脱氮除磷效能得到了显著优化;NH+4-N、TN、TP的去除率分别达到了83.10%、56.46%、97.93%;最终出水除TN外均优于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅳ类水质标准;红外光谱分析显示阳极附近形成的含磷沉淀物中含有Fe-O键、P-O键、Fe-OH键,表明铁阳极具有高效除磷的特性。

浅谈如何降低阳极铁—炭压降

本文分析了阳极铁—炭压降升高的原因,提出了降低阳极铁—炭压降的措施。

贵金属涂覆钛阳极的形貌、失效与寿命的分析

通过快速寿命测试、原始形貌和失效后形貌的分析,总结出钛阳极的三种失效形式,阐明它们与原始显微裂纹的关系。讨论其失效过程,提出提高其寿命的途径。

碱性无氰镀锌溶液中阴阳极问题的探讨

尽量使镀液比例保持平衡,防止镀液中主盐的质量浓度波动过大,是镀液维护工作的重要内容之一。根据理论计算和实际生产得出:在碱性无氰镀锌溶液中,需要保证阳极总面积是阴极镀件总面积的2倍;需要使用不溶性阳极铁板代替部分锌板;锌板面积约为铁板面积的2倍。这样可以保持镀液中Zn2+和NaOH基本恒定。

二甲醚燃料电池复合镍阳极的研究

制备并表征了二甲醚(DME)固体氧化物燃料电池(SOFCs)系列Ni-Fe-La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.115Co0.085O3(LSGMC8.5)复合阳极,电极中Ni与Fe的摩尔比分别为9∶1、8∶2、7∶3、5∶5,电极中Ni-Fe的总质量分数为75%.利用多种技术考察了电极的物相组成,电极以及电极/电解质界面的微观结构,电极/电解质界面上进行的DME电化学氧化反应.结果表明,复合阳极中Fe含量的增加促进了电极的烧结,同时改变了电极/电解质界面的微观结构.电极催化DME电化学氧化的活性明显依赖于Ni、Fe的比例,Ni、Fe的摩尔比为8∶2的电极具有最高的电化学活性.Ni-Fe-LSGMC8.5电极具有较高的催化DME氧化反应的活性与稳定性,没有观察到电极中存在明显的积碳现象.

原位电凝聚膜生物反应器处理模拟印染废水

在膜生物反应器（MBR）膜组件两侧设置以铁为牺牲阳极的电凝聚极板,构建原位电凝聚膜生物反应器（SECMBR）,试验考察极板种类、电压梯度、水力停留时间、通断电周期等因素对SECMBR系统特性和对活性艳蓝X-BR模拟印染废水的处理效果的影响。试验结果表明：在温度为20℃,进水pH为6.5~7.0,铁电极换向周期为20 s,当电压梯度为0.4 V/cm,通断电周期为90 s开/90 s关,极板间距为5 cm,水力停留时间为8h,曝气量为0.2 m3/h时,COD去除率和脱色率分别达到99.8%和67.4%,与传统MBR系统相比,其COD去除率提高1.89%~4.10%,色度去除率提高11.7%~32.9%。SECMBR主要是依靠电场和电极溶出的铁离子共同促进微生物降解有机物。运行10 h后,普通膜生物反应器、电场膜生物反应器和原位电凝聚膜生物反应器膜通量分别下降48.5%,43.6%和2.5%。

混凝电解气浮-吸附过滤处理洗染废水

采用混凝电解气浮-吸附过滤法处理洗染废水．试验结果表明：混凝电解气浮过程中，采用石墨作阴极，铁作阳极，电解电压一般控制在8—11V，电能消耗约0．08kWh／m^3，CODcr可去除30％以上；吸附过滤过程选用新鲜粉煤灰作为吸附材料，粒度为0．3mm，废水在吸附柱中的停留时间为2h，CODCr可以去除50％以上．

电絮凝法处理模拟罗丹明B废水的研究

实验研究了槽电压、电极间距、反应时间、初始废水pH值、初始染料溶液浓度等因素对模拟罗丹明B废水色度去除率的影响。研究结果表明,槽电压越大,脱色效果越好,但当大于某个值时,处理效果的提高并不明显,且能耗增大;电极间距越小,处理效果越好,但容易短路;铁阳极在酸性条件下,易溶解,但Fe2+颜色影响色度测量,在碱性条件下,易钝化,综合考虑,pH接近于7较好;电絮凝法对低浓度的废水处理效果较好。在槽电压为17V,电极间距为1.5 cm,pH=4的条件下,降解90 min,浓度小于1000 mg.L-1的废水,色度脱除率都可达到99%以上,COD也能得到有效去除。

非线性拟合法测定电化学合成二茂铁的电极过程动力学参数

用非线性拟合法计算得到电化学合成二茂铁中铁阳极的电极过程动力学参数 ,并与传统的三点法 ,线性极化法得到的结果进行了比较 ,讨论了各种方法的相对误差。

镍电解铁渣中贵金属回收研究及工业化应用

某硫化镍电解阳极液中含有少量贵金属，这部分贵金属在净化除铁时绝大部分进入一次铁渣，最终随铁钒渣外排。对此，本文利用贵金属离子的不稳定性及容易硫化沉淀的特性，加强一次铁渣酸溶，之后，在一次铁渣酸溶后液中加入沉淀剂沉淀贵金属离子，过滤后，滤渣为回收的贵金属渣；滤液再采用黄钠铁矾法除铁，外排的铁矾渣渣中的PI、Pd、Au含量由原来的10-20g/t降至1g／t左右，分散于阳极液中90％以上的Pt、Pd、Au得到回收。本研究的应用，避免了贵金属的分散损失，工艺简单，现场容易实施，对生产不带来影响，为铁矾渣的直接开路创造了条件。