活性炭纤维/泡沫镍阴极的电化学工艺除藻效能

作者：向平^*; 连慧兰; 王韬; 江雨竹; 薛英浩

来源：哈尔滨工业大学学报, 2019, 51(08): 46-53.

• 活性炭纤维电极
• 电化学
• 过氧化氢
• 藻
• 去除率

蓝藻爆发问题长期严重影响饮用水安全,为此,发展有效的技术控制和减少藻类的繁殖尤为迫切.以钛基铂电极(Pt/Ti)为阳极,活性炭纤维/泡沫镍电极(ACF/Ni)为阴极,通过考察阴极材料(ACF/Ni和不锈钢)、铁投加浓度及价态对电化学除藻的影响,探究Pt/Ti-ACF/Ni-Fe2+电化学体系对藻类的去除效果和机制.结果表明,当Fe2+投加浓度为0.05 mmol/L、电流密度为50 mA/cm2、极板间距为1.0 cm、初始pH为6.0、初始藻细胞密度为1.2×109～1.4×109个/L时,电化学处理15 min,藻细胞的去除率为93%.基于对各实验中铁离子浓度、H2O2浓度及pH的分析,·OH的间接检测,ACF的红外光谱分析,藻细胞和ACF/Ni的电镜扫描以及ACF的比表面积分析,探究Pt/Ti-ACF/Ni-Fe2+电化学体系的除藻机理.在Pt/Ti-ACF/Ni-Fe2+电化学除藻体系中,H2O2通过电化学还原在ACF/Ni阴极表面高效产生,反应过程中产生固相铁附着于ACF表面并发生Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)的反应,同时产生羟基自由基,电化学除藻的主要机理是均相电Fenton和非均相电Fenton反应.

• 单位
  三峡库区生态环境教育部重点实验室; 重庆大学