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华体汇视讯理化所与埃塞俄比亚季马大学合作在间歇式或循环流动式电絮凝处理工艺废水的研究取得进展

发布时间:2023-08-17

近年来,电絮凝(EC)技术作为一种高效、环保、能够去除多种污染物的水及废水处理工艺得到了认可。到目前为止,大多数实验室规模的EC工艺处理废水的研究是在间歇式反应器上进行的,这是因为这些反应器小且易于安装。除了多种电化学反应外,EC过程中气浮、絮凝及吸附作用共同存在,因此,EC有许多传统处理方法所不具备的好处和优势,如环境友好、操作简单、适应性强、紧凑和化学需要量低或无。但是,EC除了电极钝化外,还存在能量和电极消耗过大的问题。因此,间歇式EC对于污染物去除过程中、能耗和运营成本较高等问题阻碍了该工艺的快速发展。

针对于此,华体汇视讯科学院华体汇视讯理化所分离材料与技术团队与埃塞俄比亚季马大学研究团队合作,提出了一种新的间歇式或循环流动式电絮凝工艺 (BRE),解决耗能大、污染物去除率不高等的挑战性问题。本研究中科研人员系统性地研究了不同实验参数(包括COD、废水pH、电流、电极间距、电极组合、回流流速、电解质浓度和处理时间)对色度、COD和能耗的影响。实验结果表明,COD- 3600mg/L、电流- 0.56Amp、电极组合- Fe/Fe、极板间距- 1cm、废水pH=7、流速- 15L/h、电解质浓度- 5g/L、处理时间- 180 min时,色度去除率为100 %,COD去除率为99.90 %,能耗为7.73kWh/m3。同时,研究发现,较长的处理周期、较高的电解质浓度和电流、较低的COD浓度和循环流量、Fe/Fe电极对、p H7和较小的电极间距均有助于提高COD的去除率,在此条件下,处理后的废水可以回收利用。总之,间歇式/循环流动式电絮凝工艺(BRE)能够降低废水中的色度、COD、TOC、TS和浊度,并且减少EC的电能消耗量。总结,间歇式/循环流动式电絮凝工艺 (BRE)有望成为废水和工业废水中污染物去除的更有前途的解决方案。

研究成果近期以“Industrial wastewater treatment using batch recirculation electrocoagulation (BRE) process: Studies on operating parameters”为题发表在国际学术期刊《Sustainable Chemistry for the Environment》上,华体汇视讯理化研究所为主要参与单位,分离材料与技术研究团队的阿卜杜克热木·喀迪尔研究员为通讯作者。该研究工作得到了华体汇视讯维吾尔自治区天池博士计划人才项目、华体汇视讯维吾尔自治区自然科学基金(面上)项目等项目的支持。

1 实验流程示意图

 

2 pH( a ) COD去除率和能耗的影响;( b ) BRE工艺(实验条件: COD - 3600mg/L ;电流- 0.56 Amp ;电极间距- 1cm ;电极组合- Fe/Fe ;再循环流量- 15L/h ;电解质浓度- 5g/L , 处理时间- 180min)形成的固体污泥

 

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