電催化耦合納濾處理有機(jī)廢水的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前，對難生物降解類有機(jī)污染廢水的處理是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。電催化氧化耦合納濾過程處理有機(jī)廢水技術(shù)保留了電催化氧化和納濾過程的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：不產(chǎn)生重金屬離子和沉淀物、截留率高、無二次污染等，是一項(xiàng)非常有發(fā)展前景的新技術(shù)。本文將具有催化活性的DSA電極置于納濾膜表面，研究電催化氧化降解作用對濃差極化的影響，建立耦合過程數(shù)學(xué)模型從機(jī)理上研究電催化氧化降解作用對耦合過程的影響，并通過實(shí)驗(yàn)對該模型進(jìn)行了驗(yàn)證，得到了一些有意義的結(jié)論。
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2、文中通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，酸性大紅和鹽酸四環(huán)素作為難生物降解類有機(jī)廢水的代表污染物，其被電催化氧化的降解過程均符合一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，電催化氧化反應(yīng)常數(shù)隨著電流密度的增加而增大。在使用電催化氧化耦合納濾技術(shù)進(jìn)行水處理過程中，酸性大紅和鹽酸四環(huán)素廢水的濃差極化層阻力占總的滲透阻力的比例較大，而凝膠層的阻力占總的滲透阻力的比例較小。故在本文中對該耦合過程建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，認(rèn)為凝膠層厚度恒定且忽略電催化氧化對該層的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，在本文的實(shí)驗(yàn)

3、條件范圍內(nèi)，電滲、電泳作用相對電催化氧化作用對滲透通量的貢獻(xiàn)較小，在本文中的數(shù)學(xué)模型中予以忽略。在本文的實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，耦合過程對酸性大紅、鹽酸四環(huán)素的截留率均達(dá)到95％以上。在這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析假設(shè)的基礎(chǔ)上，文中結(jié)合二維濃差極化模型和層流狀態(tài)下N-S方程建立一般情況下耦合過程模型，對這種耦合過程的流動(dòng)和傳質(zhì)性能進(jìn)行了數(shù)值模擬和較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證。模型預(yù)測和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，耦合過程中電催化氧化對減弱濃差極化阻力起積極作用，在本文的實(shí)驗(yàn)