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题名	电吸附活性炭极制备及高盐废水处理应用研究
作者	毕慧芝
学位类别	博士
答辩日期	2014-05
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	田秉晖
关键词	电吸附 活性炭极制备特高盐废水
中文摘要	电吸附技术是具有节能、无二次污染操作简便等特点，在水的脱盐领域 具有良好的应用前景。本文针对电吸附水处理技术展开研究，以常碳材料活性炭粉为电吸附极原材料，对活进行酸处理和 ZnCl ZnCl2化学改性两种不 同的改性处理，并制备了不能和规格活炭电极通过多种表征手段征所制备电极的形貌、结构及化学性质；使用进行了模拟废水实验，研究了改性活炭电 极电吸附性能并通过分析动力学和热探讨 了电吸附的机制；通过设计并作反应器对皮革废水进行深度处理实验，探求了电吸附技术在皮革废水处理领域的可行性。主要内容和结论如下： 实验，探求了电吸附技术在皮革废水处理领域的可行性。主要内容和结论如下：       1. 对原活性炭粉进行酸处理和 ZnCl ZnCl2化学改性处理，由 ZnCl ZnCl2化学改性活 性炭粉为原材料压制了化学改活电极一，由酸处理制并进行高温活化备了物理改性炭电极二，由 ZnCl 2化学改性活炭粉 为原材料压制并进行高温活化备了物理学改性炭电极三。对所得电极进行 BET 、SEM 、TEM 及电化学工作站 等表征，结果明制备所得的活 性炭电极二（ 613.49 m2/g ）和电极 三（ 748.54 m2/g ）BET 比表面积分别是原活 性炭粉比表面积（ 性炭粉比表面积（ 306.74 m2/g ）的 2倍和 2.44 倍。 SEM 及 TEM 结果表明经过 改性后的活炭形成有序多孔碳骨架结构，可扩张颗粒间空隙丰富碳间孔。高温活化作用和 ZnCl ZnCl2脱氢作用可形成均匀密集的碳内孔。电极三具 有有良好的电容量、极可逆性和化学能。 2. 对性能最佳的电极三活炭，通过单组烧杯吸附试验设定不 对性能最佳的电极三活炭，通过单组烧杯吸附试验设定不 对性能最佳的电极三活炭，通过单组烧杯吸附试验设定不 同搅拌条件和电场，研究水力作用对吸附的影 响。发现电极三 活性炭电极对 NaCl NaCl溶液的紊态电吸附 效果远大于静、和静态吸附，紊流动电场使极单位量增大 和静态吸附，紊流动电场使极单位量增大 至 8.78 倍。在紊态电吸附 倍。在紊态电吸附 条件下探索电吸附对不同阴离子 Cl -、SO 42-、PO 43-的吸附能力，发现量随离离子电荷数增加而，吸附平衡时间随着。 3. 利用动力学拟合电极三的紊态吸附过程，结果表明一级度 利用动力学拟合电极三的紊态吸附过程，结果表明一级度 最高，吸附过程是由扩散机制控的慢；随温度升量未发生化学键变， 主要作用力为静电。极解吸率高附性能稳定发生化学键变， 主要作用力为静电。极解吸率高附性能稳定发生化学键变， 主要作用力为静电。极解吸率高附性能稳定发生化学键变， 主要作用力为静电。极解吸率高附性能稳定可多次 循环利用。 4. 对某皮革废水尾进 行单电极吸附实验，并利用自制反应器对某皮革废水尾进 行单电极吸附实验，并利用自制反应器行串级连续电吸附处理皮革废水实验。分析工作曲线和结果，发现在一定范围内，随电压增大吸附量升高平衡时间变长解大，解吸平衡时间变短。单电极歇附处理废水工作曲线分为快速吸附期和平衡稳定，快速器具有实际意义。一级连续电处理皮革废水吸附工作曲线可分为增长期、稳定和衰减，在实际应用中，吸附增长期和稳定对污染物的去除具有重大实际意义。串级连续电吸附处理的工作曲线 以反应器级数为单元分，每一包括吸附增长期 和吸附稳定期。经过三级连续电处理后，皮革废水 COD 去除率达到 去除率达到 97.85% ，TDS TDS达到 82.30% 82.30% ，Cl -达到 88.33% ，得到深度处理。
公开日期	2015-07-08
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/14164]
专题	生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	毕慧芝. 电吸附活性炭极制备及高盐废水处理应用研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2014.

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