電解法處理有色有機(jī)廢水.doc

《電解法處理有色有機(jī)廢水.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：電解法處理有色有機(jī)廢水一、原理隨著近代工業(yè)的發(fā)展,尤其化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)的發(fā)展,有機(jī)化合物的數(shù)量和種類急劇增長(zhǎng)。這些化學(xué)物質(zhì)排放進(jìn)入水源后，往往形成了含生物難降解有機(jī)物的有機(jī)廢水，如印染廢水、醫(yī)藥廢水、垃圾滲濾液、農(nóng)藥廢水等，對(duì)水環(huán)境有很大的影響。如何提高難降解有機(jī)廢水的處理效果一直是各國(guó)研究的熱點(diǎn)。電催化氧化技術(shù)是其中的一種常用方法。其基本原理是在電流作用下，陽極表面產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基，將難降解有機(jī)物氧化成CO2和H2O。該方法具有氧化能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便易于控制、無二次污染等有點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)廢水處理中越來越受到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)

2、中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的核心內(nèi)容有電極材料、電流密度、電極面積、電解時(shí)間、輔助電解質(zhì)濃度、初始濃度等。而上述技術(shù)參數(shù)的影響則通常通過槽壓、廢水中有色有機(jī)物轉(zhuǎn)化率、COD含量、電流效率等技術(shù)指標(biāo)反映。本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容為搭建電解處理有色有機(jī)廢水實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)測(cè)定有機(jī)物轉(zhuǎn)化率，探討電流密度、電解時(shí)間、輔助電解質(zhì)濃度對(duì)電解結(jié)果的影響，初步了該技術(shù)的基本原理和操作方法。二、試劑與設(shè)備電解液：0.025g/L甲基橙溶液電極：陽極：PbO2/Ti電極（由胡曉宏老師課題組提供）陰極：銅板電極（2塊）工作電源：32V/3A直流穩(wěn)壓電源（可提供恒壓恒流兩種供電方式）電解槽：25

3、0mL燒杯其它物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器三、實(shí)驗(yàn)安排1.查閱文獻(xiàn)，擬定初步實(shí)驗(yàn)方案。2.2人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3.以科研論文形式撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)要求1.設(shè)計(jì)搭建電解裝置。2.測(cè)定輔助電解質(zhì)濃度對(duì)槽壓的影響。3.測(cè)定電流密度、電解時(shí)間對(duì)甲基橙轉(zhuǎn)化率的影響。4.討論電極材料對(duì)電解的影響。五、參考實(shí)驗(yàn)步驟1.按照下圖搭建實(shí)驗(yàn)裝置。電解液為0.025g/L甲基橙溶液，體積為200mL。電極放入電解液后，測(cè)量陽極的浸入深度。2.測(cè)定甲基橙的最大吸收波長(zhǎng)，配制甲基橙標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定吸光度，繪制工作曲線。3.測(cè)定輔助電解質(zhì)濃度對(duì)槽壓的影響本實(shí)驗(yàn)采用恒電流電解

4、，設(shè)定電解電流密度大小為10mA/cm2至50mA/cm2之間的某個(gè)數(shù)值，稱取10g輔助電解質(zhì)Na2SO4固體粉末，并分次向電解槽中加入，每加入1g后，待電解質(zhì)溶解，觀察并記錄槽壓的變化，直至最加入所有的Na2SO4。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，繪制槽壓隨輔助電解質(zhì)質(zhì)量變化的關(guān)系曲線，并討論輔助電解質(zhì)對(duì)電解的影響。4.電解時(shí)間對(duì)甲基橙轉(zhuǎn)化率的影響在第2步已經(jīng)加入輔助電解質(zhì)的電解液中，設(shè)定電解電流密度大小為10mA/cm2至50mA/cm2之間的某個(gè)電流值，進(jìn)行恒電流電解。接通電源時(shí)刻按下計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，每三分鐘吸取1-2mL電解液于比色皿中，用分光光度計(jì)測(cè)定其吸

5、光度，直至電解液基本褪色為止。繪制某電流密度下，甲基橙轉(zhuǎn)化率隨電解時(shí)間的變化曲線，并進(jìn)行分析。5.電解時(shí)間對(duì)甲基橙轉(zhuǎn)化率的影響改變恒電流電解的電流值大小，重復(fù)上述步驟3，得到不同電流密度下的電解結(jié)果。分別繪制某個(gè)相同時(shí)間點(diǎn)下（反應(yīng)第6，9，15，24，30分鐘時(shí)刻），甲基橙轉(zhuǎn)化率隨電流密度的變化曲線。該實(shí)驗(yàn)由于時(shí)間關(guān)系，由5組同學(xué)共同合作完成。5組同學(xué)保證電解液體積、初始濃度，輔助電解質(zhì)濃度等條件相同，每組選擇2~3個(gè)電流密度條件（各組的電流密度值均不重復(fù)），進(jìn)行恒電流電解，并測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)。最后綜合5組同學(xué)的數(shù)據(jù)來繪制甲基橙轉(zhuǎn)化率隨電流密度的變化曲線

6、，并進(jìn)行分析。特別提醒注意以下幾點(diǎn)：（必須按照以下要求操作，否則電極容易損壞）1.電極與直流穩(wěn)壓電源的正負(fù)極切不可接反。2.PbO2電極與銅電極不可碰觸。3.實(shí)驗(yàn)完成后，將電極取出，陽極的PbO2電極必須用蒸餾水沖洗后，用吹風(fēng)機(jī)將電極表面吹干后，放置于指定位置。