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环保水样降解数据报告

2020-10-13 13:37:41
  1. 实验原理
本实验利用电化学催化氧化原理,BDD电极为核心反应装置,将水样中的有机物最终转变为CO2H2O、硝酸盐氮及氨氮转化为氮气。
  1. 电极
    1. 阳极:单晶硅基体的BDD电极两片,表观面积为200cm²
    2. 阴极:钛片三片
    3. 极板间距3mm
  2. 实验操作
取水样1L于烧杯内,放入BDD电极模组(阳极实际利用面积为170cm2)连接电源,调节电流强度为8A,占空比80,频率为4000Hz,开始降解。降解过程中以磁力搅拌器搅拌水样,使其均匀。每隔一定时间取样,并记录电流、电压值,测定温度、pH值。
  1. 实验现象
图一为降解0min时实验现象
                                                                                      
                                                                   图一

图二为降解60min时实验现象
                                                                                      
                                                                                                                              图二

图三为降解120min时实验现象
                                                                                       
                                                                                                                               图3

图四为降解180min时实验现象
                                                                                        
                                                                                                                                 图4
 

结果
与分析
时间/min 电压/V 电流/A 电极面积
/cm2
电极能耗/
kWh/m3
COD/
mg/L
TN
mg/L
NH3-N
mg/L
Cl-
mg/L
 0 6.46 8 170 0 2326 9852 2066 2836
60 6.42 51.36
120 6.40 102.72
180 6.41 154.08 <4 1043 356.94 169

实际工程电极预算
  水量6.25m³/h ,150t/d    
  按照实验结果计算:180分钟降解至目标浓度,所用面积170cm2,电流8A,电流密度:47mA/cm2
每小时6.25m³水,电流密度设计为235mA/cm2所需电极面积为63.75m2.3*6250*170cm2/5=637500cm2=63.75m2

运行成本:吨水耗电154.08KW·h,平均电价0.8元,合计吨水成本约123元。

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