降解水中文拉法辛的方法及电化学处理装置

文档序号:27839584发布日期:2021-12-08 00:54阅读:186来源:国知局
降解水中文拉法辛的方法及电化学处理装置

1.本技术属于水处理技术领域,尤其涉及一种降解水中文拉法辛的方法,以及一种降解水中文拉法辛的电化学处理装置。


背景技术:

2.文拉法辛为苯乙胺衍生物,是一种二环类非典型抗抑郁类药,由于出色的性能,目前已在全球范围内广泛使用。文拉法辛被人体摄入后并不能完全代谢,常会以母体形式排除,然而常规污水处理工艺无法有效降解文拉法辛,因此往往会随污水处理厂出水一同排放到自然界水体中。目前已在湖泊、河流以及土壤等多种自然环境中检出文拉法辛。文拉法辛难以自然降解,并且可在生物体内富集,对生物的毒害不可忽视,因此,迫切需要开发相应的技术,实现有效降解文拉法辛。
3.电化学氧化技术可以产生多种氧化活性物质、可高效降解污染物、使用场景广泛、反应条件要求不高、稳定性好、可重复使用,具有其他高级氧化技术所不可比拟的优势。然而,目前电化学氧化技术仍存在一些不足:在氧化处理有机污染物的过程中,电极反应存在阴极析氢、阳极析氧等副反应,会导致电流效率低。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于提供一种降解水中文拉法辛的方法,以及一种降解水中文拉法辛的电化学处理装置,旨在一定程度上解决文拉法辛在水中难以自然降解的问题。
5.为实现上述申请目的,本技术采用的技术方案如下:
6.第一方面,本技术提供一种降解水中文拉法辛的方法,包括以下步骤:
7.构建电解装置,所述电解装置包括:掺硼金刚石薄膜电极、阳极槽、阴极、阴极槽和离子交换隔膜;其中,所述阳极槽和阴极槽用所述离子交换隔膜隔开;
8.将文拉法辛添加到所述阳极槽的电解液中,进行电化学降解。
9.进一步地,所述阳极槽的电解液中包含浓度为0.01~1mol/l的硫酸根离子。
10.进一步地,所述阴极槽的电解液中包含浓度为0.05~1mol/l的硫酸根离子。
11.进一步地,所述电化学降解的条件包括:在所述掺硼金刚石薄膜电极和所述阴极的电流密度为0.1~200ma/cm2的条件下,降解0.5~200min。
12.进一步地,所述阴极采用金属电极或者碳电极。
13.进一步地,所述离子交换隔膜选自阳离子交换膜。
14.进一步地,所述阳极槽的电解液中包括硫酸钠、硫酸镁、硫酸钾中的至少一种。
15.进一步地,所述阴极槽的电解液中包括硫酸钠、硫酸镁、硫酸钾中的至少一种。
16.进一步地,所述阴极选自:铂电极、不锈钢电极、钛电极、石墨电极、炭黑电极、碳纳米管电极中的至少一种。
17.进一步地,进行所述电化学降解30min后,所述阳极槽的电解液中所述文拉法辛的浓度不高于2.5mg/l。
18.第二方面,本技术提供一种降解水中文拉法辛的电化学处理装置,所述电化学处理装置包括:掺硼金刚石薄膜电极、阳极槽、阴极、阴极槽和离子交换隔膜;其中,所述阳极槽和阴极槽用所述离子交换隔膜隔开,所述掺硼金刚石薄膜电极设置在所述阳极槽中并与电源连接,所述阴极设置在所述阴极槽中并与电源连接,且所述阳极和所述阴极至少设置一对。
19.进一步地,所述阴极选自金属电极或者碳电极。
20.进一步地,所述离子交换隔膜选自阳离子交换膜。
21.进一步地,所述阴极选自:铂电极、不锈钢电极、钛电极、石墨电极、炭黑电极、碳纳米管电极中的至少一种。
22.本技术第一方面提供的降解水中文拉法辛的方法,构建的电解装置中采用掺硼金刚石薄膜电极,该薄膜电极具有析氢析氧电势高,电化学窗口宽,背景电流非常小,以及物理化学稳定性好,耐腐蚀,耐中毒、导电水平高等优良的电化学特性,利用掺硼金刚石薄膜电极与阴极形成的电场,可快速高效地引发阳极电解液中硫酸根离子等电解质离子在阳极表面失去电子产生so4·

和少量s2o
82-
,同时水会被电离生成
·
oh等自由基,生成的这些自由基及离子具有强氧化性,可以进攻文拉法辛分子中多个位点,从而快速高效地降解电解液中文拉法辛。本技术降解水中文拉法辛的方法,利用电化学氧化技术,采用掺硼金刚石薄膜电极,电极电流效率高,在输入同等电量的条件下,可以产生更多的自由基活性物质,从而高效快速地去除水中文拉法辛,工艺简单高效,条件温和,不会产生有毒有害气体,环境友好,适用于工业化大规模生产和应用。
23.本技术第二方面提供的降解水中文拉法辛的电化学处理装置,包括掺硼金刚石薄膜电极、阳极槽、阴极、阴极槽和离子交换隔膜,通过对电化学处理装置通电后,使得硼金刚石薄膜阳极和阴极之间形成电场,继而引发阳极槽和阴极槽中电解液发生电化学反应,在电化学反应过程中阳极表面可将电解质电解成具有强氧化性的so4·

自由基,同时水也会被电离产生
·
oh强氧化自由基,这些强氧化自由基可显著提高对文拉法辛的降解效率。本技术提供的降解水中拉法辛电化学处理装置,采用掺硼金刚石薄膜电极协同电化学氧化技术,使得电化学处理装置在输入同等电量的情况下,通过对硫酸根离子等电解质和水的电解作用,可产生大量强氧化性的自由基等物质,从而更加高效快速地氧化降解水中文拉法辛,提高效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本技术实施例提供的降解水中文拉法辛的电化学处理装置;
26.其中,图中各附图标记:1—阳极2—阳极槽3—离子交换隔膜4—阴极5—阴极槽;
27.图2是本技术实施例1~4中电解时间与文拉法辛去除率的关系图。
具体实施方式
28.为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
29.本技术中,术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况。其中a,b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.本技术中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b或c中的至少一项(个)”,或,“a,b和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a

b(即a和b),a

c,b

c,或a

b

c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
31.应理解,在本技术的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
32.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
33.本技术实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本技术实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本技术实施例说明书公开的范围之内。具体地,本技术实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
34.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,用来将目的如物质彼此区分开,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如,在不脱离本技术实施例范围的情况下,第一xx也可以被称为第二xx,类似地,第二xx也可以被称为第一xx。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
35.本技术实施例第一方面提供一种降解水中文拉法辛的方法,包括以下步骤:
36.s10.构建电解装置,电解装置包括:掺硼金刚石薄膜电极1(bdd电极)、阳极槽2、阴极4、阴极槽5和离子交换隔膜3;其中,所述阳极槽2和阴极槽5用所述离子交换隔膜3隔开;
37.s20.将文拉法辛添加到阳极槽2的电解液中,进行电化学降解。
38.本技术实施例第一方面提供的降解水中文拉法辛的方法,构建的电解装置中采用掺硼金刚石薄膜电极1,该薄膜电极具有析氢析氧电势高,电化学窗口宽,背景电流非常小,以及物理化学稳定性好,耐腐蚀,耐中毒、导电水平高等优良的电化学特性,利用掺硼金刚石薄膜电极1与阴极形成的电场,可快速高效地引发阳极电解液中硫酸根离子等电解质在阳极1表面失去电子产生so4·

和少量s2o
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,同时水会被电离生成
·
oh等自由基,生成的这些自由基及离子具有强氧化性,可以进攻文拉法辛分子中多个位点,从而快速高效地降解电解液中文拉法辛。另外,构建的电解装置中阳极槽2和阴极槽5通过离子交换隔膜3分隔设置,有效防止阳极氧化产生的活性物质在阴极被还原而失去活性,从而确保了文拉法辛的降解效果。本技术实施例降解水中文拉法辛的方法,利用电化学氧化技术,采用掺硼金刚石薄膜电极1,电极电流效率高,在输入同等电量的条件下,可以产生更多的自由基活性物质,
从而高效快速地去除水中文拉法辛,工艺简单高效,条件温和,不会产生有毒有害气体,环境友好,适用于工业化大规模生产和应用。
39.在一些实施例中,上述步骤s10中,构建的电解装置包括:掺硼金刚石薄膜电极1、阳极槽2、阴极4、阴极槽5、离子交换隔膜3和电解液;其中,离子交换隔膜3设置在阳极槽2和阴极槽5之间,阳极1设置在阳极槽2中并和电源连接,阴极4设置在阴极槽5中并和电源连接。电解液分别设置在阳极槽2和阴极槽5中。对掺硼金刚石薄膜电极1和阴极4同时通电后,使得掺硼金刚石薄膜电极1与阴极4之间形成电场,继而引发阳极槽2中阳极电解液和阴极槽中阴极电解液化学反应,即可对阳极电解液中文拉法辛进行电化学降解。
40.在一些实施例中,阳极槽2的电解液中包含浓度为0.01~1mol/l的硫酸根离子。本技术实施例阳极槽2的电解液中,硫酸根离子不但电导率高,而且在电化学降解过程中容易失去电子,产生so4·

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等强氧化性物质,可加快对文拉法辛的氧化降解速率。阳极槽2的电解液中浓度为0.01~1mol/l的硫酸根离子,有效确保了电解产生的强氧化性物质对文拉法辛的降解效果。若硫酸根离子浓度过低,则电解液的电导率低,且生成的so4·

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等强氧化性物质含量少,对文拉法辛的降解效率不佳;若硫酸根离子浓度过高,则会导致硫酸根溶解不完全,且当硫酸根离子浓度过高时体系反应主要产生过硫酸根,过硫酸根氧化能力弱于硫酸根自由基,不利于更好的提高文拉法辛的降解速率。在一些具体实施例中,阳极槽2的电解液中硫酸根离子浓度可以是0.01~0.1mol/l、0.1~0.2mol/l、0.2~0.5mol/l、0.5~0.8mol/l、0.8~1mol/l等。
41.在一些实施例中,阳极槽2的电解液中包括硫酸钠、硫酸镁、硫酸钾中的至少一种。本技术实施例的阳极槽2的电解液中硫酸根离子浓度可通过硫酸钠、硫酸镁、硫酸钾这些硫酸盐进行调节。
42.在一些实施例中,阴极槽5的电解液中包含浓度为0.05~1mol/l的硫酸根离子。本技术实施例阴极槽5的电解液中含有硫酸根等导电离子,与阳极形成导电通路,该离子浓度确保了阴极槽5中导电效果。
43.在一些实施例中,阴极4选自金属电极或者碳电极,这些阴极4电导率高,可提高电化学降解速率。在一些具体实施例中,阴极4选自:铂电极、不锈钢电极、钛电极、石墨电极、炭黑电极、碳纳米管电极中的至少一种。
44.在一些实施例中,电解装置中掺硼金刚石薄膜电极1和阴极4至少为一对,也可以同时设置多对阳极1和阴极4。在一些实施例中,电极的形状可以是棒状,也可以是片状。
45.在一些实施例中,离子交换隔膜3选自阳离子交换膜,本技术实施例离子交换隔膜3用于隔离阳极槽2和阴极槽5,采用的阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳离子交换膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性,有效隔离阳极槽2和阴极槽5。
46.在一些实施例中,电解装置中电解槽的材质为有机玻璃,稳定性好。
47.在一些实施例中,上述步骤s20中,将文拉法辛添加到阳极槽2的电解液中,对掺硼金刚石薄膜电极1和阴极4同时通电后,即可对阳极槽2的电解液中文拉法辛进行电化学降
解。
48.在一些实施例中,将含有文拉法辛和硫酸根离子的阳极槽2电解液中,在掺硼金刚石薄膜电极1和阴极4的电流密度为0.1~200ma/cm2的条件下,进行电化学降解0.5~200min。本技术实施例对电解装置通电进行电化学降解的过程中,硫酸根离子在掺硼金刚石薄膜电极1表面失去电子产生so4·

,同时水会被电离生成
·
oh等自由基,
·
oh、so4·

这些自由基,具有强氧化性,可加速文拉法辛的降解速率。电极的电流密度为0.1~200ma/cm2有效确保了电极对硫酸根离子、水的氧化电解效率,若电流密度过低,则对电解液中硫酸根离子、水等电解效果不佳;若电流密度过高,阳极电压也随之升高,导致阳极发生副反应,对文拉法辛的降解效率也会降低。0.5~200min的降解时间确保了对电解液中的文拉法辛充分进行降解,若降解时间过短,则降解不充分;若降解时间过长,则会造成不必要的能源浪费。
49.在一些实施例中,进行电化学降解30min后,阳极槽2的电解液中文拉法辛的浓度不高于2.5mg/l。本技术实施例方法可有效降解水中文拉法辛,且去除效率高,使降解过的水中文拉法辛含量极低,满足排放标准,出水不会对自然环境造成污染,同时降低了文拉法辛的生物富集风险,对生物毒害小,环境友好。
50.如附图1所示,本技术实施例第二方面提供一种降解水中文拉法辛的电化学处理装置,电化学处理装置包括:掺硼金刚石薄膜电极1、阳极槽2、阴极4、阴极槽5和离子交换隔膜3;其中,所述阳极槽2和阴极槽5用所述离子交换隔膜3隔开,掺硼金刚石薄膜电极1设置在阳极槽2中并与电源连接,阴极4设置在阴极槽5中并与电源连接,且阳极和阴极至少设置一对。
51.本技术实施例第二方面提供的降解水中文拉法辛的电化学处理装置,包括掺硼金刚石薄膜电极1、阳极槽2、阴极4、阴极槽5和离子交换隔膜3,通过对电化学处理装置通电后,使得硼金刚石薄膜阳极1和阴极4之间形成电场,继而引发阳极槽和阴极槽中电解液发生电化学反应,在电化学反应过程中阳极表面可将硫酸根等电解质电解成具有强氧化性的so4·

自由基,同时水也会被电离产生
·
oh强氧化自由基,这些强氧化自由基可显著提高对文拉法辛的降解效率。本技术实施例提供的降解水中拉法辛电化学处理装置,采用掺硼金刚石薄膜电极1电化学氧化技术,使得电化学处理装置在输入同等电量的情况下,可产生大量强氧化性的自由基等物质,从而更加高效快速地氧化降解水中文拉法辛,提高效率。
52.在一些实施例中,阴极4选自金属电极或者碳电极;这些阴极4电导率高,可提高电化学降解速率。在一些具体实施例中,阴极4选自:铂电极、不锈钢电极、钛电极、石墨电极、炭黑电极、碳纳米管电极中的至少一种。
53.在一些实施例中,电解装置中阳极1和阴极4至少为一对,也可以同时设置多对阳极1和阴极4。
54.在一些实施例中,电极的形状可以是棒状,也可以是片状。
55.在一些实施例中,离子交换隔膜3选自阳离子交换膜,本技术实施例离子交换隔膜用于隔离阳极槽2和阴极槽5,采用的阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳离子交换膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性,有效隔离阳极
槽2和阴极槽5。
56.在一些实施例中,电解装置中电解槽的材质为有机玻璃,稳定性好。
57.为使本技术上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解,以及本技术实施例降解水中文拉法辛的方法的进步性能显著的体现,以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
58.本技术以下实施例中的待处理水均为同一种水样,其ph为6.5,水样250ml,水样中溶解有25mg/l的文拉法辛。硫酸根的浓度通过添加不同量的硫酸钠来调节。实验过程所需电源为直流电源。
59.实施例1
60.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
61.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.05m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入掺硼金刚石薄膜电极(bdd电极)和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
62.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为60ma/cm2。
63.③
处理时间约为20min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为30min时,文拉法辛去除率可达到100%。
64.实施例2
65.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
66.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.05m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
67.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为80ma/cm2。
68.③
处理时间约为15min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为20min时,文拉法辛去除率可达到100%。
69.实施例3
70.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
71.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.05m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
72.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为100ma/cm2。
73.③
处理时间约为12min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为18min时,文拉法辛去除率可达到100%。
74.实施例4
75.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
76.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.05m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为
0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
77.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为200ma/cm2。
78.③
处理时间约为16min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为21min时,文拉法辛去除率可达到100%。
79.实施例5
80.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
81.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.05m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入掺硼金刚石薄膜电极bdd阳极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
82.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为210ma/cm2。
83.③
处理时间约为18min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为25min时,文拉法辛去除率可达到100%。
84.实施例6
85.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
86.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.1m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
87.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为60ma/cm2。
88.③
处理时间约为8min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为12min时,文拉法辛去除率可达到100%。
89.实施例7
90.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
91.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.5m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
92.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为60ma/cm2。
93.③
处理时间约为20min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为30min时,文拉法辛去除率可达到100%。
94.实施例8
95.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
96.①
待处理水样中硫酸根浓度为1m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
97.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为60ma/cm2。
98.③
处理时间约为30min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为40min时,文拉法辛去除率可达到100%。
99.实施例9
100.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
101.①
待处理水样中硫酸根浓度为1.1m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入bdd电极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通。两电极间距为1cm。
102.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为60ma/cm2。
103.③
处理时间约为35min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为45min时,文拉法辛去除率可达到100%。
104.对比例1
105.一种降解水中文拉法辛的方法,其包括步骤:
106.①
待处理水样中硫酸根浓度为0.1m,将待处理水样注入阳极槽,将硫酸根浓度为0.05m的电解液注入阴极槽中,分别在阳极槽和阴极槽中竖直且平行地插入石墨阳极和石墨阴极,使其浸没在水中,将电极对应地与直流电源接通,两电极间距为1cm。
107.②
bdd电极大小为5cm
×
10cm;阴极石墨电极大小为5cm
×
10cm;在直流电源通电下,阴阳极两端电流为60ma/cm2。
108.③
处理时间约为40min,文拉法辛可到90%的去除率,处理时间为60min时,文拉法辛去除率可达到100%。
109.实施例1~4的电解时间与文拉法辛去除率的关系图如附图2所示,其中,纵坐标为文拉法辛的去除率,60ma/cm2对应实施例1,80ma/cm2对应实施例2,100ma/cm2对应实施例3,120ma/cm2对应实施例4。由附图2可知,本技术实施例1~4对文拉法辛均有较快的降解速率。
110.通过比较实施例1~9和对比例1降解水中文拉法辛的方法可知,相对于采用常规石墨阳极的对比例1,本技术实施例1~9降解水中文拉法辛的方法,通过硫酸根离子及掺硼金刚石薄膜电极的电化学氧化技术,可以显著缩短水中文拉法辛的降解时间,提高文拉法辛的降解效率,高效快速的去除水中文拉法辛。
111.另外,通过比较实施例1~5可知,在其他条件不变的情况下,在一定电流密度范围内,当输入的电量增加时,文拉法辛的降解速率显著提高。但当电流密度继续增加时,反而会降低文辛法拉的降解速率。
112.通过比较实施例1、实施例6~9可知,在其他条件不变的情况下,在一定范围内,当阳极槽中硫酸根离子浓度增加时,文辛法拉的降解速率也随之增加。当硫酸根离子浓度继续增加时,则文辛法拉的降解速率反而会降低。
113.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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