亚氧化钛膜电极电化学特性及其处理印染工业废水的效能研究

作者：裴姝钊; **; 张梓萌; 滕洁; 刘雪峰; 尤世界^*

来源：环境科学学报, 2020, 40(10): 3658-3665.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0357

• 电化学氧化
• 亚氧化钛
• 膜电极
• 穿流式操作
• 印染工业废水

电化学氧化法具有稳定高效、操作灵活、集成度高等特点,在处理难降解有机废水领域具有独特优势.电化学废水处理过程通常受限于传质速率,而膜电极有望解决这一瓶颈问题.亚氧化钛膜电极(TiSO-ME)的化学结构与电化学性质结果显示,经过高温还原法制备的TiSO-ME电极主要由Ti4O7和少量Ti5O9组成,大孔体积占总孔体积的92.7%,平均孔径为0.508μm.电化学测试结果表明,TiSO-ME具有良好的导电性、高析氧电位和电化学稳定性.过滤试验结果表明,在0.82×10-3～3.14×10-3 mL·cm-2·s-1范围内膜通量与传质系数成正比.在电流密度为8 mA·cm-2,膜通量为2.31×10-3 mL·cm-2·s-1的条件下,电解1.5 h即可有效处理实际印染工业废水,sCOD去除率高达96.07%,电流效率可达24.22%,电能消耗较不存在膜通量时降低了32.99%.TiSO-ME能够实现废水在膜孔结构内部的穿流式操作,有效克服旁流式操作传质受限的问题,在小规模分散式工业废水处理中有着重要的研究价值和发展潜力.

• 单位
  城市水资源与水环境国家重点实验室; 哈尔滨工业大学