电化学氧化法处理硝基酚类废水的研究

【摘要】硝基酚属于难降解有机污染物，这些物质一般都具有较大的毒性，会长期在环境中滞留，并且能够在食物链中积累，对人类健康和生态系统都造成了严重的威胁，所以，必须对这些污染物进行治理。但是传统的处理方法，如物理法，生物法和化学法等，因为存在各种问题，已经不能满足处理的要求，而电化学氧化法因为操作简单，占地面积小，二次污染少等优点，近年来受到了研究者的极大关注。本研究采用电化学氧化法对目标污染物进行去除，目标污染物选用了两种典型的物质，2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚（英文简称：TNPG）和2,4,6-三硝基苯酚（英文简称：TNP）。首先，我们进行了电化学氧化法处理含TNPG废水的研究，本研究选用Ti/IrO2为阳极，以氯化钠为电解质，考察了电流密度、极板间距、电解质浓度、TNPG初始浓度等运行参数对TNPG处理效果的影响，最后讨论了TNPG的降解机理和降解路径。研究结果表明，电化学氧化法可以有效去除水中的TNPG。最佳运行工艺条件为：极板间距10mm、电流密度20mA/cm2、氯化钠浓度0.3g/L。在此条件下，当TNPG的初始浓度为400mg/L时，电解240min，溶液COD的去除率为65.4%，而当TNPG的初始浓度为50mg/L时，电解80min，溶液COD的去除率为100%。同时发现，TNPG的降解主要靠间接氧化发挥作用。而TNPG可能的降解路径是，首先是芳族环上硝基的脱落和羟基自由基的取代，然后发生开环反应，最后被完全矿化为CO2和H2O。其次，我们进行了电化学氧化法处理含TNP废水的研究。本研究也选用Ti/IrO2电极作为阳极，并以氯化钠为电解质，对难降解物质TNP进行电化学降解，讨论了初始pH、电流密度、TNP初始浓度等运行参数对TNP降解效果的影响，并且通过对反应过程中中间产物的分析，进而探讨电化学氧化法处理TNP废水的机理以及降解路径。研究结果表明，电化学氧化法可以有效地去除水中的TNP。当初始pH为3时，去除效果最好；TNP的去除率随着电流密度的增加而增加；初始浓度对TNP的去除效果影响并不大。TNP的降解机理和降解路径与TNPG基本一致。
【作者】周鑫江；
【导师】胡伟武；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），环境工程，2014，硕士
【关键词】电化学；难降解；TNPG；TNP；间接氧化；

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