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高效處理有機(jī)廢水的梯級(jí)電催化氧化工藝設(shè)計(jì)方法

750   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中國礦業(yè)大學(xué)  
2023-11-01 10:21:48
1.本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種高效處理有機(jī)廢水的梯級(jí)電催化氧化工藝設(shè)計(jì)方法。 背景技術(shù): 2.梯級(jí)電催化氧化技術(shù),是一種隨降解過程中體系內(nèi)有機(jī)質(zhì)濃度的降低而逐級(jí)遞減操作電流密度,以保障體系內(nèi)氧化進(jìn)程始終處于反應(yīng)控制狀態(tài)的一種新型電催化氧化技術(shù)。其核心在于電催化氧化反應(yīng)不再以恒定的電流密度,在同一反應(yīng)器內(nèi)完成,而是多個(gè)串聯(lián)運(yùn)行的梯級(jí)反應(yīng)器在極限電流密度下實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)質(zhì)的逐級(jí)降解。 3.在恒電流填充床反應(yīng)體系中,隨電催化氧化反應(yīng)的進(jìn)行,體系內(nèi)有機(jī)質(zhì)逐漸被分解,cod逐漸降低。而梯級(jí)電催化氧化技術(shù)中,采用多個(gè)串聯(lián)運(yùn)行的梯級(jí)反應(yīng)器,故每一級(jí)反應(yīng)器都可以依據(jù)cod的變化情況而調(diào)整操作電流密度,因?yàn)椴僮麟娏髅芏扰c極限電流密度之間的關(guān)系可以控制有機(jī)物氧化進(jìn)程控制步驟,進(jìn)而保證每級(jí)反應(yīng)器均處于反應(yīng)控制階段,進(jìn)而達(dá)到低耗、高效處理有機(jī)質(zhì)的目的。研究結(jié)果表明,相同操作條件下,梯級(jí)電催化氧化技術(shù)與傳統(tǒng)的恒電流填充床反應(yīng)器相比電耗可降低至少1/3以上,且反應(yīng)器分級(jí)越多節(jié)能效果越好,但過多的梯級(jí)數(shù)量將會(huì)大幅增加基建費(fèi)用和操作難度,導(dǎo)致效能強(qiáng)化目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。 4.而目前國內(nèi)對(duì)梯級(jí)電催化氧化技術(shù)研究較少,缺乏系統(tǒng)的搭建方式。因此,急切需要建立同時(shí)具備普遍性和精確性的梯級(jí)操作電流密度的確定方法,明確梯級(jí)電催化氧化技術(shù)的操作流程,為梯級(jí)電催化氧化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定運(yùn)行及能耗預(yù)估奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 5.為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種高效處理有機(jī)廢水的梯級(jí)電催化氧化工藝設(shè)計(jì)方法。 6.本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高效處理有機(jī)廢水的梯級(jí)電催化氧化工藝設(shè)計(jì)方法,包括以下步驟: 7.s1、以dsa電極作為陽極,ti作為陰極,填充顆粒作為粒子電極,組成多個(gè)梯級(jí)反應(yīng)器串聯(lián)的填充床電極反應(yīng)器; 8.s2、將有機(jī)廢水以動(dòng)態(tài)進(jìn)水方式通入填充床電極反應(yīng)器,接通電源使陽極、陰極通電,通過各梯級(jí)反應(yīng)器對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行有機(jī)污染物處理; 9.s3、有機(jī)廢水有機(jī)污染物處理期間,對(duì)梯級(jí)電催化氧化工藝進(jìn)行修正及調(diào)整; 10.s3-1、通過修正電極電流密度的定量函數(shù)模型,以及反映多項(xiàng)體系耦合傳質(zhì)機(jī)制的實(shí)時(shí)傳質(zhì)模型,對(duì)梯級(jí)電催化氧化工藝施加的操作電流密度、傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行修正與調(diào)整; 11.s3-2、通過有機(jī)物降解效能強(qiáng)化模型調(diào)整填充床電極反應(yīng)器的梯級(jí)反應(yīng)器數(shù)量,并對(duì)填充床電極反應(yīng)
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