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环保水样降解数据报告

2020-10-13 16:27:29

实验原理
本实验利用电化学催化氧化原理，以BDD电极为核心反应装置，将水样中的有机物最终转变为CO₂和H₂O、硝酸盐氮及氨氮转化为氮气。
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
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，占空比为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。

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

图三

图四为降解180min时实验现象

图四

结果与分析

Time /min	Voltage /V	Current /A	Anode area /cm²	Electrode energy consumption / 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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