Электрокаталитическая очистка воды от формальдегида

• Автор: Дхан Мохамад Зафер
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 184 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
В литературном обзоре рассмотрены электрохимические методы очистки сточных вод от органических загрязнителей. В экспериментальной части исследован процесс электрокаталитической очистки воды от формальдегида при различных параметрах процесса. Предложена математическая модель, описывающая процесс электрокаталитической очистки воды в трехмерном проточном реакторе.
Данная работа содержит 181 страницу, 29 таблиц, 55 рисунков, 304 литературных источника, приложение.

СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Общие сведения

1.2. Физико- химические свойства формальедгида

1.3. Применение формальдегида
1.4. Сточные воды различных производств, содержащие формальдегид
1.5. Принципы электрохимического окисления органических веществ при обработке сточных вод
1.5.1. Термодинамика электрохимического окисления
1.5.2 Механизм электрохимического окисления
1.5.3. Активация адсорбированной на аноде воды
1.5.4. Активация воды в процессе электролиза
1.5.5. Влияние анодного материала на реакционную способность электрохимически генерируемых гидроксил-радикалов
1.5.6. Определение выхода по току для процесса электрохимического '' окисления
1.5.7. Определение эффективности выхода по току (ICE) процесса электрохимического окисления на основе показателя ХПК
1.5.8. Определение эффективности выхода по току (ICE) процесса электрохимического окисления методом объемной скорости потребления кислорода
1.5.9. Кинетическая модель окисления органики в сточной воде на BDD-анодах
1.5.10. Влияние природы органических загрязняющих веществ на степень очистки в проточной электрохимической ячейке
1.5.11. Влияние концентрации органического соединения

1.5.13. Промежуточные соединения, образующиеся во время электрохимического процесса окисления органических веществ на БЮБ-анодах
1.5.14. Затраты электроэнергии в процессе электрохимического окисления
1.5.15. Оптимизация электрохимического окисления с использованием БШБ- анодов
1.5.16. Дезактивация и коррозия ЕШО- анодов
1.6. Роль материала электродов в электрохимической обработке сточной воды, содержащей органические загрязняющие вещества
1.6.1. Некоторые параметры эффективности электрохимического процесса окисления органических соединений в сточной
1.6.2. Механизмы окисления органических соединений в электрохимическом процессе
1.6.3. Электродные материалы для процессов электрохимического окисления
1.6.4. Электроды на основе углерода и графита в процессах электрокаталитической очистки сточных вод
1.6.5. Платиновые электроды для электрохимической очистки сточной воды
1.6.6. Оксидные рутениево- титановые аноды (ОРТА- аноды) для процессов электрохимической очистки сточных вод
1.6.7. Использование покрытых оксидом олова анодов для осуществления процессов электрохимической очистки сточных вод
1.6.8. Электроды на основе диоксида свинца в процессах электрохимической очистки сточных вод
1.6.9. Алмазоподобные электроды легированные бором (ВОЭ-электроды) для процессов электрохимической очистки сточных вод
1.7. Проточные трехмерные объемно- пористые электроды в решении экологических проблем

единений (R): (а) прямое электроокисление; (b) окисление гидроксил- радикалом генерированным электролизом воды; (с) окисление с помощью неорганических посредников.
В прямом электролизе загрязняющие вещества окисляются после адсорбции на анодной поверхности с участием электрона, который является «чистым реактивом»:
Rads - Z е‘ -> Pads (57)
Прямое электроокисление теоретически возможно при потенциалах ниже потенциала выделения кислорода, но скорость реакции будет низкая и- будет значительно зависеть от активности выбранного катализатора для анода. Высокие константы, скорости электрохимического окисления наблюдались для благородных металлов, таких как Pt и Pd, а также для анодов на основе оксидов» металлов, таких как двуокись иридия, двуокись титана- рутения, и двуокись титана- иридия /18/.
Однако, главная проблема прямого электрохимического окисления при потенциалах ниже потенциала выделения- кислорода - уменьшение в активности катализатора, вызываемого отравлением, связанным с формированием слоя- полимера на поверхности анода. Эта дезактивация, которая- зависит от адсорбционных свойств анодной поверхности, концентрации и природы органических соединений и более характерна при электрохимической очистке растворов, содержащих ароматические органические вещества такие как фенол /18, 51/, хлорфенолы / 34, 52/, нафтол /53/ и пиридин /21/.
При непрямом окислении органические вещества не обменивают электроны напрямую с анодной поверхностью. Обмен происходит посредством некоторых восстановленных электроактивных частиц, которые выступают в качестве посредника для совершения возвратно-поступательного движения электронов между электродом и органическим соединением. Непрямой электролиз может быть обратимым или необратимым процессом.
В обратимом процессе злектроактивные частицы регенерируются многократно и полностью используются. Регенерируемые посредники электрохи-