Περιεκτική ερμηνεία της "μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD"

01

Σύνοψη της έννοιας

BDD electrode electrolytic oxidation is an advanced water treatment technology that uses "boron-doped diamond (BDD) electrode material" (considered to be an ideal electrochemical oxidation anode material - see the following description) to degrade organic pollutants in waterΗ μέθοδος αυτή έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, της προστασίας του περιβάλλοντος και της μη προσθήκης χημικών αντιδραστηρίων.το ηλεκτρόδιο BDD μπορεί άμεσα ή έμμεσα να οξειδώσει οργανική ύλη στο νερό σε μη τοξικές και ακίνδυνες ανόργανες ουσίες (όπως διοξείδιο του άνθρακα και νερό)Η τεχνολογία αυτή είναι ιδιαιτέρως κατάλληλη για την επεξεργασία και την υποβάθμιση οργανικών λυμάτων υψηλού κινδύνου, όπως τα βιομηχανικά λυμάτων από τη βιομηχανία φαρμάκων, φυτοφαρμάκων, πετροχημικών,και βιομηχανίες μπαταριών λιθίουΟ τύπος αυτός οργανικών λυμάτων έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής συγκέντρωσης, της σύνθεσης, του υψηλού χρώματος, της υψηλής τοξικότητας, των σταθερών χημικών ιδιοτήτων, της δύσκολης βιοδιασπώσεως,και μεγάλη διάρκεια.

(συμπληρωματική εξήγηση):

1Ηλεκτροχημικά χαρακτηριστικά οξείδωσης του ηλεκτροδίου BDD

Το ηλεκτρόδιο BDD είναι ένας νέος τύπος αποτελεσματικού πολυλειτουργικού ηλεκτρόδου..

1 Ευρύ ηλεκτροχημικό παράθυρο δυναμικού και υψηλό δυναμικό εξέλιξης οξυγόνου: Όσο ευρύτερο είναι το παράθυρο δυναμικού (όσο υψηλότερο είναι το δυναμικό εξέλιξης οξυγόνου ),Όσο πιο δύσκολο είναι να συμβεί η αντίδραση εξέλιξης του οξυγόνου, και τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα οξείδωσης οργανικών ρύπων στην άνοδο, γεγονός που βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας λυμάτων και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας.

2 Χαμηλό ρεύμα υποβάθρου και διπλά στρώματα χωρητικότητας: Είναι ευεργετικό για τα ηλεκτρόδια διαμαντιού να ανιχνεύουν ιχνοστοιχίες ρύπων στα ηλεκτρολύτες.

3Σταθερές ηλεκτροχημικές επιδόσεις και αντοχή στη διάβρωση: Το ηλεκτρόδιο BDD μπορεί να διατηρήσει ακόμα καλή σταθερότητα και δραστηριότητα ηλεκτροδίου σε όξιες, ουδέτερες και αλκαλικές συνθήκες.

4 Δεν είναι εύκολο να μολυνθεί, με λειτουργία αυτοκαθαρισμού: Η επιφάνεια του ηλεκτροδίου BDD δεν είναι εύκολο να μολυνθεί από "δηλητηρίαση", και διατηρείται η απόδοση του ηλεκτροδίου.Επειδή ο αντιδραστήρας της ηλεκτροχημικής οξείδωσης είναι το ηλεκτρόνιο., το οποίο είναι καθαρό αντιδραστήριο και δεν χρειάζεται να προστεθεί οξειδωτικός παράγοντας σε αυτή τη διαδικασία, δεν υπάρχει δευτερεύουσα ρύπανση.

Μπορεί να ειπωθεί ότι ακριβώς λόγω αυτών των χαρακτηριστικών επιδόσεων το ηλεκτρόδιο BDD αποτελεί τη βάση για την επιλογή των ιδανικών υλικών ηλεκτροδίων.Για να εξασφαλιστεί η τέλεια απεικόνιση των ηλεκτροχημικών ιδιοτήτων του ηλεκτρόδου BDD, η επιλογή του υλικού και η προετοιμασία του ηλεκτρόδου BDD είναι ιδιαίτερα κρίσιμες, και έτσι έχουν καταστεί ένα ερευνητικό hotspot τα τελευταία χρόνια.

2Προετοιμασία ηλεκτροδίου BDD

Η χημική εναπόθεση ατμών (CVD) είναι μια από τις κοινές μεθόδους σύνθεσης διαμαντιού.Έτσι τα άτομα του βορίου εισέρχονται στο διαμαντένιο πλέγμα για να αντικαταστήσουν μερικά άτομα άνθρακα και να γίνουν τα κέντρα αποδέκτηΤαυτόχρονα, δημιουργούνται φορείς τρύπων στο πλέγμα, επιτρέποντας στα ηλεκτρόνια να κινούνται ελεύθερα στο πλέγμα, και το διαμάντι θα μετατραπεί σε ένα ημιαγωγό τύπου p.Το ηλεκτρόδιο BDD μπορεί να παρασκευαστεί με τοποθέτηση διαμαντιού με ντόπιση με βόριο σε υπόστρωμα σταθερού σχήματοςΗ μέθοδος CVD είναι σήμερα η πιο ώριμη μέθοδος για την προετοιμασία ηλεκτροδίων BDD. Ο πίνακας 3 δείχνει τη σύγκριση και την εφαρμογή των μεθόδων σύνθεσης CVD για κοινά ηλεκτρόδια BDD.,η μέθοδος CVD θερμού καλωδίου είναι επί του παρόντος η πιο ώριμη και ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την προετοιμασία ηλεκτροδίων BDD και μέσω της εύλογης διάταξης του θερμού καλωδίου,τα μεγάλα βιομηχανικά προϊόντα μπορούν εύκολα να παραχθούν, η οποία έχει τη δυνατότητα βιομηχανικής εφαρμογής.

3. Επιλογή ηλεκτρόδου BDD

Η επιλογή ενός κατάλληλου ηλεκτροδίου BDD απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση παραγόντων όπως το πεδίο εφαρμογής, το μέγεθος του ηλεκτροδίου, το υλικό του ηλεκτροδίου και τη διαδικασία προετοιμασίας του ηλεκτροδίου.

1 Πεδία εφαρμογής: Διαφορετικοί τομείς εφαρμογής έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τα ηλεκτρόδια BDD.Τα ηλεκτρόδια BDD πρέπει να έχουν σταθερές χημικές ιδιότητες επιφάνειας, εξαιρετικές ηλεκτροχημικές καταλυτικές επιδόσεις, ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και ένα ευρύ παράθυρο δυναμικού.

2Μέγεθος ηλεκτροδίου: Επιλέξτε ένα ηλεκτρόδιο BDD κατάλληλου μεγέθους σύμφωνα με το σενάριο εφαρμογής.

3Υλικό ηλεκτροδίων: Κατά την επιλογή υλικών ηλεκτροδίων, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως η αγωγιμότητα, η χημική σταθερότητα και η αντοχή στη διάβρωση.καθώς και το βαθμό αντιστοίχισης μεταξύ του υλικού ηλεκτροδίου και του σενάριου εφαρμογής.

4Πρόοδος προετοιμασίας ηλεκτροδίων: Διαφορετικές διαδικασίες προετοιμασίας ηλεκτροδίων θα επηρεάσουν τις επιδόσεις των ηλεκτροδίων,Επομένως, είναι απαραίτητο να επιλεγεί κατάλληλη διαδικασία προετοιμασίας για την απόκτηση ηλεκτροδίων BDD υψηλής ποιότητας..

02

αρχή λειτουργίας

Η ηλεκτροχημική οξείδωση είναι μια διαδικασία στην οποία μια ηλεκτροχημική αντίδραση συμβαίνει με τον έλεγχο συνθηκών όπως τάση ή ρεύμα κάτω από μια
Το αποτέλεσμα είναι μείωση της περιεκτικότητας σε οργανικούς ρύπους στο νερό, ή άμεση ορυκτότητα.το ηλεκτρόδιο με ταινία BDD οξειδώνει την οργανική ύλη σε CO2 και μερικές απλές ανόργανες ουσίες, μειώνοντας έτσι τη χημική ζήτηση οξυγόνου (COD) της οργανικής ύλης.το ηλεκτρόδιο BDD μπορεί να σχηματίσει στρώμα ριζών υδροξυλίου με ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες στην επιφάνεια του ηλεκτρόδου, η οποία έχει ισχυρή οξειδωτική επίδραση στα οργανικά λύματα που είναι δύσκολο να υποβαθμιστούν, όπως φαινόλες, ετεροκυκλικά, βαφές, φυτοφάρμακα και επιφανειακά δραστικά.που μπορεί να μεταλλικοποιήσει πλήρως την οργανική ύλη.

03

χημική αντίδραση

Οι αντιδράσεις στην ηλεκτρολυτική μέθοδο οξείδωσης περιλαμβάνουν κυρίως την ηλεκτρολυτική αντίδραση και την οξειδωτική αντίδραση.το ηλεκτρόδιο BDD παράγει οξειδωτικές ομάδες στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου με την εφαρμογή ενός ορισμένου δυναμικούΤα ιόντα αυτά μετατρέπουν την οργανική ύλη σε ακίνδυνες ουσίες όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό μέσω αναζωογονητικών αντιδράσεων.Η συγκεκριμένη διαδικασία αντίδρασης περιλαμβάνει βήματα όπως η προσρόφηση οργανικής ύλης., μεταφορά ηλεκτρονίων και οξυγόνωση, και τελικά επιτυγχάνεται η αποδόμηση και η αφαίρεση της οργανικής ύλης.

(συμπληρωματική εξήγηση):

1Επίδραση του χρόνου αντίδρασης στην ικανότητα οξείδωσης του ηλεκτρόδου BDD

Στη μέθοδο ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD, το μήκος του χρόνου αντίδρασης επηρεάζει τη διαδικασία αντίδρασης οξείδωσης και την παραγωγή προϊόντος στην επιφάνεια ηλεκτροδίων.Ένας μεγαλύτερος χρόνος αντίδρασης μπορεί να επιτρέψει στα αντιδραστήρια στην επιφάνεια του ηλεκτρόδου να οξειδωθούν πιο πλήρωςΩστόσο, ένας πολύχρονος χρόνος αντίδρασης μπορεί επίσης να οδηγήσει στην εμφάνιση παρενεργειών, να καταναλώνει πάρα πολύ ηλεκτρισμό και να μειώνει την απόδοση.

Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να καθοριστεί ο πιο κατάλληλος χρόνος αντίδρασης ανάλογα με το συγκεκριμένο σύστημα αντίδρασης και την ουσία-στόχο.μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πειραματικές έρευνες για την αξιολόγηση της επίδρασης διαφορετικών χρόνων αντίδρασης στην ικανότητα οξείδωσης και τον προσδιορισμό του βέλτιστου εύρους χρόνου αντίδρασης.

Σχήμα 7 Ηλεκτρόδιο BDD σε διάλυμα 1 mol/L H2SO4 για διαφορετικούς χρόνους ηλεκτρόλυσης

Επίδραση της αποδόμησης του RB-19 και αλλαγή της γωνίας υγρασίας της επιφάνειας

2Εάν η αντιδραστική ηλεκτρολυτική οξείδωση του ηλεκτρόδου BDD διεξαχθεί για πολύ καιρό, ενδέχεται να προκύψουν πιθανές παρενέργειες.

1 Κατακράτηση οξυγόνου: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης, ο υπερβολικά μεγάλος χρόνος αντίδρασης μπορεί να προκαλέσει κατακράτηση οξυγόνου στην επιφάνεια του ηλεκτρόδου.που μειώνει την απόδοση ηλεκτρολύσεως και ενδεχομένως έχει αρνητική επίδραση στην επιφάνεια του ηλεκτρόδου.

2 Αποσύνθεση του προϊόντος: Ορισμένα προϊόντα ηλεκτρολύσεως μπορεί να αποσυντεθούν ή να μετασχηματιστούν μέσα σε υπερβολικά μεγάλο χρόνο αντίδρασης, με αποτέλεσμα αστάθεια του προϊόντος ή μειωμένη αποτελεσματικότητα.

3 Αυξημένη κατανάλωση ενέργειας: Ο υπερβολικά μεγάλος χρόνος αντίδρασης οδηγεί σε σπατάλη ενέργειας και αυξάνει το κόστος της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως.

Οι ειδικές ανεπιθύμητες ενέργειες εξαρτώνται από παράγοντες όπως το σύστημα αντίδρασης, η σύνθεση των ηλεκτρολυτών και οι συνθήκες λειτουργίας.η αποτελεσματικότητα και η σταθερότητα της ηλεκτρολυτικής οξείδωσης μπορούν να βελτιστοποιηθούν με τη βελτιστοποίηση των συνθηκών αντίδρασης, ελέγχοντας τον χρόνο αντίδρασης και επιλέγοντας τα κατάλληλα υλικά ηλεκτροδίων.

04

Σύνθεση της διαδικασίας

Η δομή της διαδικασίας της μεθόδου ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD περιλαμβάνει κυρίως: τροφοδοσία, ηλεκτρολυτική κυψέλη, ηλεκτρόδιο BDD, κάθοδα και συσκευή επεξεργασίας καυσαερίων.

Η παροχή ενέργειας είναι το βασικό μέρος της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, παρέχοντας την απαιτούμενη τάση και ρεύμα για τα ηλεκτρόδια του ηλεκτρολύτη.Σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις επεξεργασίας και σενάρια εφαρμογής, μπορούν να επιλεγούν οι κατάλληλες τιμές τροφοδοσίας και τάσης και ρεύματος.

Το ηλεκτρολυτικό κύτταρο είναι ένα δοχείο για την ηλεκτρολυτική αντίδραση, συνήθως κατασκευασμένο από ανθεκτικά στη διάβρωση και καλά μονωτικά υλικά.Το ηλεκτρόδιο BDD χρησιμοποιείται ως άνοδος και συνδέεται με το κάθοδο μέσω τροφοδοσίαςΚατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης, παράγεται ένα ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ του ανωτού και του καθοδίου, προωθώντας τη μετανάστευση ιόντων και την οξειδωτική αντίδραση.

Η συσκευή επεξεργασίας αερίων απορροής είναι μια συσκευή επεξεργασίας των αερίων απορροής που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης, η οποία συνήθως περιλαμβάνει μεθόδους απορρόφησης, προσρόφησης, καύσης και άλλες μεθόδους.Σύμφωνα με τα διάφορα συστατικά των αερίων απορροής και τα πρότυπα εκπομπών, επιλέξτε την κατάλληλη μέθοδο επεξεργασίας των αερίων της ουράς.

(Συμπληρωματική επεξήγηση: Οι απαιτήσεις τροφοδοσίας του"ηλεκτρολύτης"

Ένα ηλεκτρολυτικό κύτταρο συνήθως αποτελείται από πλάκες ηλεκτροδίων, ηλεκτρολύτη και εισόδους και εξόδους υγρού.

Η κατασκευή της ηλεκτρολυτικής κυψέλης πρέπει να λαμβάνει υπόψη την αντοχή του εξοπλισμού στη διάβρωση, την αγωγιμότητα, την ασφάλεια, την εξοικονόμηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος.Το υλικό του ηλεκτρολυτικού κυψελού έχει καλή αντοχή στη διάβρωση και συμπαγές σχεδιασμόΤαυτόχρονα, χρησιμοποιεί ένα αποτελεσματικό και εξοικονόμηση ενέργειας σύστημα τροφοδοσίας και ελέγχου για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και των εκπομπών, ανταποκρινόμενη στις απαιτήσεις προστασίας του περιβάλλοντος.

Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD έχει υψηλές απαιτήσεις για την παροχή ενέργειας, κυρίως μεταξύ των οποίων: το εύρος τάσης πρέπει να είναι σε θέση να καλύπτει τις ανάγκες της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως·η σταθερότητα της παροχής ενέργειας πρέπει να είναι καλή για να εξασφαλίζεται η σταθερότητα της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως· η αποδοτικότητα της παροχής ενέργειας πρέπει να είναι υψηλή για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και των εκπομπών· η ασφάλεια της παροχής ενέργειας πρέπει να πληροί τα σχετικά πρότυπα κλπ.Πλήρης εγγύηση του αποτελέσματος επεξεργασίας και της σταθερότητας της λειτουργίας του εξοπλισμού.

05

Τύπος ηλεκτρολύτη

Οι όξινοι ηλεκτρολύτες χρησιμοποιούν συνήθως ισχυρά οξέα διαλύματα, όπως θειικό οξύ και υπερχλωρικό οξύ, τα οποία έχουν καλή αγωγιμότητα και οξειδωτικότητα, αλλά θα προκαλέσουν διάβρωση στα ηλεκτρόδια και τον εξοπλισμό.

Οι ουδέτεροι ηλεκτρολύτες μπορούν να είναι διαλύματα όπως το χλωριούχο νάτριο και το θειικό οξύ, τα οποία έχουν τιμή pH κοντά στο ουδέτερο και μπορούν να μειώσουν τη διάβρωση των ηλεκτροδίων και του εξοπλισμού,αλλά έχουν σχετικά κακή αγωγιμότητα.

Οι αλκαλικοί ηλεκτρολύτες μπορούν να είναι ισχυρά αλκαλικά διαλύματα όπως το υδροξείδιο του καλίου και το υδροξείδιο του νατρίου, τα οποία έχουν καλή αγωγιμότητα, αλλά θα προκαλέσουν διάβρωση στα ηλεκτρόδια και τον εξοπλισμό.

Σύμφωνα με τις ειδικές απαιτήσεις εφαρμογής, μπορούν επίσης να επιλεγούν άλλοι τύποι ηλεκτρολυτών, όπως ηλεκτρολυτές που περιέχουν φθόριο, ηλεκτρολυτές που περιέχουν χλώριο κλπ.η επιλογή των ηλεκτρολυτών θα πρέπει να λαμβάνει πλήρως υπόψη παράγοντες όπως ειδικά σενάρια εφαρμογής, τις απαιτήσεις επεξεργασίας και τα οικονομικά έξοδα.

06

Βήματα διαδικασίας

1- Προετοιμάστε ένα μείγμα: Πρώτα, προετοιμάστε ένα μείγμα που περιέχει τον επιδιωκόμενο ρύπο.

2. Ρυθμίστε την τιμή pH: Χρησιμοποιήστε οξύ ή αλκαλικό για να ρυθμίσετε την τιμή pH του διαλύματος στο βέλτιστο εύρος για να βελτιστοποιήσετε τη διαδικασία ηλεκτρολύσεως και να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας.

3Ηλεκτρόλυση: τοποθετείτε το ηλεκτρόδιο BDD στο διάλυμα και εκτελείτε την ηλεκτρόλυση μέσω μιας παροχής συνεχούς ενέργειας.το ηλεκτρόδιο BDD οξειδώνει την οργανική ύλη σε ακίνδυνες ουσίες μέσω άμεσης οξείδωσης στην επιφάνεια της πλάκας ηλεκτροδίου ή παράγει ενδιάμεσα προϊόντα με ισχυρή ικανότητα οξείδωσης, όπως υπεροξείδιο, ριζική υδροξύλη, υποχλωριούχο κλπ.

4Επεξεργασία αερίων αποβλήτων: Κατά τη διαδικασία ηλεκτρολύσεως παράγονται ορισμένα αέρια αποβλήτων, όπως χλώριο και διοξείδιο του θείου.που πρέπει να υποβληθεί σε κατάλληλη επεξεργασία για να αποφευχθεί η βλάβη στο περιβάλλον και στους χρήστες.

5Καθαρισμός και συντήρηση: Μετά την ηλεκτρόλυση, είναι απαραίτητο να καθαριστεί το ιζήτημα και οι ακαθαρσίες στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου για να διατηρηθεί η δραστηριότητα και η σταθερότητα του ηλεκτροδίου.

6. Καταγραφή και επεξεργασία δεδομένων: Καταγραφή σχετικών δεδομένων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επεξεργασίας, όπως ρεύμα, τάση, χρόνος επεξεργασίας, τιμή pH κλπ., και ανάλυση και επεξεργασία τους κατά περίπτωση.

(Συμπληρωματική εξήγηση: Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD μπορεί να ταιριάζει με τη διαδικασία)

1 Μέθοδος πήξης και ιζηματοποίησης: με την προσθήκη συσσωρευτών, της αιωρούμενης ουσίας και των κολλοειδών ουσιών στα λύματα σχηματίζουν φλοκούνια,που στη συνέχεια διαχωρίζονται με ιζηματοποίηση στην δεξαμενή ιζηματοποίησηςΗ μέθοδος αυτή μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά τα αιωρούμενα υλικά και τις κολλοειδείς ουσίες από τα λύματα και να μειώσει τη δυσκολία της μεταγενέστερης επεξεργασίας.

2 Προηγμένη μέθοδος οξείδωσης: Η μέθοδος οξείδωσης με ηλεκτρολύτες BDD μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλες προηγμένες τεχνολογίες οξείδωσης, όπως η οξείδωση του όζοντος, η οξείδωση Fenton κλπ.Με την παραγωγή ριζών υδροξυλίου (· OH) με ισχυρή οξειδωτική ικανότητα, η οργανική ύλη μπορεί να μετατραπεί σε ακίνδυνες ουσίες, βελτιώνοντας έτσι το αποτέλεσμα της επεξεργασίας.

3 Μέθοδος απορρόφησης ενεργού άνθρακα: Ο ενεργός άνθρακας έχει υψηλή ειδική επιφάνεια και πορώδη δομή, η οποία μπορεί να απορροφήσει οργανικές ουσίες και επιβλαβείς ουσίες στα λυμάτων.Όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη μέθοδο ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD, το αποτέλεσμα αφαίρεσης της οργανικής ύλης μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω.

4 Βιολογική μέθοδος επεξεργασίας: Μέσω του μεταβολισμού των μικροοργανισμών, η οργανική ύλη στα λύματα μετατρέπεται σε ακίνδυνες ουσίες.Οι κοινές μεθόδοι βιολογικής επεξεργασίας περιλαμβάνουν τη μέθοδο ενεργού ιλύματος, μέθοδος βιοφίλμ κλπ. Σε συνδυασμό με τη μέθοδο ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD, μπορεί να βελτιώσει την επίδραση αφαίρεσης οργανικής ύλης και την αποτελεσματικότητα της βιολογικής επεξεργασίας.

5 Τεχνολογία διαχωρισμού με μεμβράνη: Μέσω της τεχνολογίας διήθησης με μεμβράνη, διαχωρίζονται και απομακρύνονται μακρομοριακές ουσίες, ιόντα και οργανική ύλη στα λύματα.Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες διαχωρισμού μεμβράνης περιλαμβάνουν την υπερυσοκόλληση, νανοφιλτράρισμα, αντίστροφη όσμωση κλπ. Σε συνδυασμό με τη μέθοδο ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD, μπορεί να βελτιώσει την επίδραση αφαίρεσης οργανικής ύλης και την αποτελεσματικότητα του διαχωρισμού μεμβράνης.

Αυτές οι διαδικασίες αντιστοίχισης μπορούν να επιλεγούν και να βελτιστοποιούνται σύμφωνα με συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής και απαιτήσεις επεξεργασίας για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων επεξεργασίας λυμάτων και τη μείωση του κόστους επεξεργασίας.

07

Ποσοστό απομάκρυνσης των ΟΠΧ

Το ποσοστό αφαίρεσης των ΟΔΣ υπολογίζεται με τον υπολογισμό της διαφοράς μεταξύ της συγκέντρωσης του ΟΔΣ εισόδου και της συγκέντρωσης του ΟΔΣ εξόδου, διαιρώντας τη διαφορά με τη συγκέντρωση του ΟΔΣ εισόδου,και μετά πολλαπλασιάζοντας με το 100%Ο ειδικός τύπος είναι: ποσοστό αφαίρεσης των ΟΔΣ (%) = (εισαγωγή ΟΔΣ - έξοδος ΟΔΣ) / εισαγωγή ΟΔΣ × 100%.

Το ποσοστό αφαίρεσης των COD επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των χαρακτηριστικών των λυμάτων, των συνθηκών ηλεκτρόλυσης και των υλικών των ηλεκτροδίων.Η μέθοδος BDD ηλεκτρολυτικής οξείδωσης μπορεί να επιτύχει υψηλότερο ποσοστό αφαίρεσης COD για ορισμένους τύπους λυμάτωνΟι μελέτες έχουν δείξει ότι η μέθοδος αυτή μπορεί να επιτύχει ποσοστό αφαίρεσης COD άνω του 95% για τα περισσότερα οργανικά λυμάτων.

Σχήμα Ταχύτητα αφαίρεσης COD από ηλεκτρόδιο BDD (μετά από 40 λεπτά αντίδρασης) και αντίστοιχη EEO

08

αξιολόγηση των επιπτώσεων

1- Στόχος ποσοστό αφαίρεσης ρύπων: Υπολογίζεται ο ρυθμός αφαίρεσης μετρώντας τη συγκέντρωση των ρύπων στόχου πριν και μετά την επεξεργασία.Αυτός είναι ο πιο άμεσος τρόπος αξιολόγησης του αποτελέσματος και μπορεί να αντικατοπτρίζει διαισθητικά το αποτέλεσμα της θεραπείας..

2Το ποσοστό απομάκρυνσης των ΑΚΟ: Η ΑΚΟ είναι ένας κοινώς χρησιμοποιούμενος δείκτης ποιότητας νερού.μπορεί να αξιολογηθεί η επίδραση αφαίρεσης της μεθόδου ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD στην οργανική ύλη.

3. Ταχύτητα αφαίρεσης των αιωρούμενων στερεών (SS): Υπολογίζεται το ρυθμό αφαίρεσης μετρώντας τη συγκέντρωση του SS πριν και μετά την επεξεργασία.

4. ποσοστό αφαίρεσης χρώματος: Για ορισμένα χρωματιστά λύματα,η επίδραση της μεθόδου ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD για την αφαίρεση χρώματος μπορεί να αξιολογηθεί μετρώντας τη συγκέντρωση χρώματος ή τη χρωματικότητα πριν και μετά την επεξεργασία.

5. Ταχύτητα αφαίρεσης θολού: Υπολογίζεται το ποσοστό αφαίρεσης μετρώντας τη συγκέντρωση θολού πριν και μετά την επεξεργασία.

6. B/C: Η αναλογία της βιοχημικής ζήτησης οξυγόνου προς τη χημική ζήτηση οξυγόνου. the effect of electrochemical oxidation on the ring-opening and chain-breaking of difficult-to-degrade organic matter in wastewater and the effect of improving the biodegradability of wastewater are characterized.

7- ποσοστό μείωσης της οικοτοξικότητας: μετρώντας τον δείκτη οικοτοξικότητας των δειγμάτων νερού πριν και μετά την επεξεργασία,μπορεί να αξιολογηθεί η τοξική επίδραση της μεθόδου BDD ηλεκτρολυτικής οξείδωσης σε υδρόβια οργανισμούς.

Η ειδική μέθοδος αξιολόγησης πρέπει να επιλέγεται και να προσαρμόζεται σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση εφαρμογής και τις απαιτήσεις επεξεργασίας.

09

Ανάλυση πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων

1- Πλεονεκτήματα:

1 Υψηλός ρυθμός αποδόμησης: Τα ηλεκτρόδια BDD μπορούν να αφαιρέσουν αποτελεσματικά τις επιβλαβείς ουσίες από τα λυμάτων.0, και ο χρόνος αντίδρασης είναι 120 λεπτά, το αποτέλεσμα επεξεργασίας των ηλεκτροδίων BDD είναι το καλύτερο, και τα ποσοστά αφαίρεσης COD και βαφής μπορούν να φθάσουν τα πάνω από 90%·

2Παράταση εφαρμογής: Κατάλληλο για την επεξεργασία λυμάτων από εκτύπωση και βαφή, ιατρική, φυτοφάρμακα, λεπτές χημικές ουσίες, πετροχημικές ουσίες, χημική βιομηχανία άνθρακα κλπ.και μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά τις επιβλαβείς ουσίες, όπως τις δύσκολα αποικοδομητέες οργανικές ουσίες και το αμμωνικό άζωτο από τα λύματα;

3 Δυνατή αντοχή στη διάβρωση:Η υψηλή χημική σταθερότητα και η υψηλή αντοχή στη διάβρωση των ηλεκτροδίων BDD μπορούν να εξασφαλίσουν τη μακροχρόνια σταθερή λειτουργία των ηλεκτροδίων και δεν θα επηρεαστούν από τις προσμείξεις στα λυμάτων;

4 Υψηλή περιβαλλοντική συμβατότητα: Μπορεί να συνδυαστεί με άλλες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού, όπως το Fenton,φωτοκαταλύση και περσουλφάτη για την κατασκευή ενός διπλού ή τριπλού συστήματος ζεύξης για την υποβάθμιση οργανικών ρύπων.

2- Μειονεκτήματα:

1 Υψηλό κόστος προετοιμασίας: Τα ηλεκτρόδια BDD προετοιμάζονται συνήθως με τεχνολογία CVD και ο εξοπλισμός είναι δαπανηρός.

2Υψηλή κατανάλωση ενέργειας: Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD απαιτεί κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Σήμερα, η Hunan Xinfeng Technology Co., Ltd. στην Κίνα έχει επιτύχει προφανή πλεονεκτήματα κόστους μέσω συνεχούς τεχνολογικής επανάληψης!

10

Εφαρμογή

Λόγω των μοναδικών φυσικών και χημικών του ιδιοτήτων, τα ηλεκτρόδια BDD χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλούς τομείς, κυρίως μεταξύ των οποίων: ηλεκτροχημική σύνθεση και αναγέννηση πόρων, ανιχνευτές και αισθητήρες,Περιβαλλοντική παρακολούθηση, βιοαισθητοποίησης και ηλεκτροχημικής επεξεργασίας νερού.

1- Επεξεργασία λυμάτων υψηλού κινδύνου: Τα ηλεκτρόδια BDD αποδίδουν καλά στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων που περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις δύσκολα αποικοδομητέων οργανικών ουσιών,ειδικότερα τα απόβλητα που είναι δυνητικά επιβλαβή για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία, όπως τα λύματα που παράγονται από πετροχημικά προϊόντα, εκτύπωση και βαφή υφασμάτων, φαρμακευτικά εργοστάσια, δερματοποιεία, χαρτοποιεία κλπ.

2Βιοαισθητοποίηση: Στον τομέα της βιοαισθητοποίησης, τα ηλεκτρόδια BDD χρησιμοποιούνται στη βιοανάλυση και την προετοιμασία βιοαισθητήρων, όπως η ανίχνευση DNA, ο προσδιορισμός πρωτεϊνών κλπ.

3Ηλεκτροχημική επεξεργασία νερού: Στην επεξεργασία νερού και επεξεργασία λυμάτων, τα ηλεκτρόδια BDD χρησιμοποιούνται για ηλεκτροχημικές αντιδράσεις οξείδωσης και μείωσης για να βοηθήσουν στην απομάκρυνση των ρύπων από το νερό.

Οι εφαρμογές αυτές καταδεικνύουν τη σημασία των ηλεκτροδίων BDD στη σύγχρονη βιομηχανία και την προστασία του περιβάλλοντος, ιδίως στην παροχή καθαρών και βιώσιμων λύσεων επεξεργασίας νερού.Με την πρόοδο της τεχνολογίας, οι τομείς εφαρμογής των ηλεκτροδίων BDD αναμένεται να επεκταθούν περαιτέρω.

(συμπληρωματική εξήγηση):

1. Προεπεξεργασία λυμάτων με μέθοδο BDD ηλεκτρολυτικής οξείδωσης

1Απομάκρυνση αιωρούμενων ουσιών και σωματιδίων: Οι αιωρούμενες ουσίες και τα σωματίδια στα λύματα μπορεί να παρεμποδίσουν την αντίδραση ηλεκτρολύσεως και να μειώσουν το ποσοστό απομάκρυνσης των COD.

2 Ρυθμίστε την τιμή του pH: Το BDD είναι κατάλληλο για ένα ευρύ εύρος pH, αλλά η τιμή του pH των λυμάτων θα επηρεάσει την ταχύτητα και την επίδραση της αντιδράσης ηλεκτρολυτικής οξείδωσης.Με τη σωστή ρύθμιση του εύρους τιμών pH των λυμάτων μέσω προεπεξεργασίας, οι συνθήκες ηλεκτρολυτικής αντίδρασης μπορούν να βελτιστοποιηθούν και ο ρυθμός αφαίρεσης των COD μπορεί να βελτιωθεί.

3Απομάκρυνση οργανικής ύλης: Εάν υπάρχει μεγάλος αριθμός εύκολα αποικοδομητέων οργανικών υλών στα λύματα,θα καταναλώνει επίσης τις ελεύθερες ρίζες που παράγονται από την ηλεκτρόλυση και θα αυξάνει την περιττή κατανάλωση ενέργειας ηλεκτρόλυσηςΟρισμένες από τις οργανικές ουσίες μπορούν να αφαιρεθούν με μεθόδους όπως η βιολογική επεξεργασία ή η χημική οξείδωση για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της χρήσης του BDD.

4Απομάκρυνση ιόντων βαρέων μετάλλων: Μερικά ιόντα βαρέων μετάλλων μπορεί να δηλητηριάσουν το ηλεκτρόδιο BDD και να μειώσουν την καταλυτική του δραστηριότητα.

Οι κατάλληλες μεθόδους προεπεξεργασίας πρέπει να επιλέγονται με βάση τα ειδικά χαρακτηριστικά των λυμάτων και τις απαιτήσεις επεξεργασίας.αύξηση του ποσοστού αφαίρεσης των ΑΚΟ, και να διασφαλίσει την αποτελεσματική λειτουργία της μεθόδου ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD.

2Παράδειγμα: επεξεργασία λυμάτων "υψηλής αλατιστικής περιεκτικότητας" (μέθοδος BDD ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδια)

Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD έχει σημαντική επίδραση στην επεξεργασία λυμάτων υψηλής αλατούχης περιεκτικότητας.που μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την διάβρωση των ηλεκτροδίων από την υψηλή συγκέντρωση αλατιού στα αλμυρά λύματα, εξασφαλίζοντας τη σταθερότητα και τη μακρά διάρκεια ζωής των ηλεκτροδίων.

Κατά την επεξεργασία λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι, η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD μπορεί να οξειδώσει την οργανική ύλη στα λυματα σε ακίνδυνες ουσίες μέσω ηλεκτροχημικής οξείδωσης,αποσυνθέτουν αποτελεσματικά την οργανική ύληΤαυτόχρονα, μπορεί επίσης να μετατρέψει μέρος των ιόντων χλωριούχου στα λύματα σε αέριο χλωρίου κλπ., μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε αλάτι στα λύματα.

Παρέχει ευκολία για την επακόλουθη θεραπεία και εξιτήριο.η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD έχει ευρύ φάσμα σενάριων εφαρμογής για την επεξεργασία οργανικών λυμάτων υψηλής αλατούχης περιεκτικότηταςΣτις πρακτικές εφαρμογές, είναι απαραίτητο να προσαρμόζονται οι παράμετροι της διαδικασίας σύμφωνα με τις ειδικές απαιτήσεις σύνθεσης και επεξεργασίας των λυμάτων για να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα επεξεργασίας.

Σχήμα Επίδραση υποβάθμισης των λυμάτων υψηλής αλατότητας (σουλφάτη του νατρίου) και των εσωτερικών λυμάτων υψηλής αλατότητας (χλωριούχο του νατρίου)

3- Βασικοί παράγοντες για τη διασφάλιση της βέλτιστης επίδρασης επεξεργασίας με τη μέθοδο BDD ηλεκτρολυτικής οξείδωσης

1 Υψηλής απόδοσης υλικά ηλεκτροδίων: Η επιλογή υλικών υψηλής απόδοσης και σταθερών ηλεκτροδίων είναι η προϋπόθεση για τη διασφάλιση του αποτελέσματος επεξεργασίας.αντοχή στη διάβρωση, η αγωγιμότητα κ.λπ. των υλικών των ηλεκτροδίων θα επηρεάσουν την ταχύτητα αντίδρασης και την αποδοτικότητα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως.

2 Κατάλληλος ηλεκτρολύτης: Σύμφωνα με τα διάφορα αντικείμενα επεξεργασίας, επιλέξτε την κατάλληλη φόρμουλα και συγκέντρωση ηλεκτρολύτη.Η σύνθεση και η συγκέντρωση του ηλεκτρολύτη έχουν σημαντική επιρροή στον ρυθμό αντίδρασης του ηλεκτρόδου, η παραγωγή οξειδωτικών και η επίδραση της επεξεργασίας.

3 Λογικές συνθήκες ηλεκτρολύσεως: Ελέγχος της πυκνότητας ρεύματος, δυναμικού, θερμοκρασίας,πίεση και άλλες παραμέτρους κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως για να επιτευχθεί η βέλτιστη κατάσταση των συνθηκών ηλεκτρολύσεως και να βελτιωθεί το αποτέλεσμα της επεξεργασίας.

4 Κατάλληλα οξειδωτικά: Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρολύσεως, προσθέτοντας κατάλληλες ποσότητες οξειδωτικών, όπως χλώριο, οξυγόνο κλπ.,η ικανότητα οξείδωσης μπορεί να ενισχυθεί και η αποδοτικότητα αφαίρεσης των επιβλαβών ουσιών μπορεί να βελτιωθεί.

5 Λογικός σχεδιασμός της διαδικασίας: Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά και τις απαιτήσεις του αντικειμένου επεξεργασίας, πραγματοποιείται λογικός σχεδιασμός της διαδικασίας, συμπεριλαμβανομένης της δομής της ηλεκτρολυτικής κυψέλης,διάταξη ηλεκτροδίων, τις μεθόδους εισόδου και εξόδου νερού κλπ., για τη βελτίωση του αποτελέσματος της επεξεργασίας και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.

6Αυτόματος έλεγχος: υιοθετήστε αυτόματο σύστημα ελέγχου για να συνειδητοποιήσετε την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο και την αυτόματη ρύθμιση της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως,διασφάλιση σταθερής λειτουργίας της διαδικασίας ηλεκτρολύσεως και αξιοπιστίας του αποτελέσματος επεξεργασίας.

7 Κατάρτιση των χειριστών: Ενίσχυση της κατάρτισης και της διαχείρισης των χειριστών, βελτίωση των επαγγελματικών τους δεξιοτήτων και ποιότητας, διασφάλιση της τυποποίησης και της ακρίβειας των λειτουργιών,και να αποφευχθεί η μείωση των αποτελεσμάτων της θεραπείας λόγω ανθρώπινων παραγόντων.

11

Προοπτικές εφαρμογής

1. Επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων: Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης ηλεκτροδίων BDD μπορεί να επεξεργαστεί αποτελεσματικά διάφορα βιομηχανικά λυμάδια, όπως τα λυμάδια εκτύπωσης και βαφής, τα λυμάδια χαρτιού,Άτρια ύδατα κοκαΐνης, κλπ., βελτιώνουν την ποιότητα του νερού και μειώνουν τις συγκεντρώσεις ρύπων ώστε να πληρούνται τα πρότυπα εκπομπών.Όχι μόνο μετατρέπει δύσκολα αποικοδομητέα οργανική ύλη σε εύκολα αποικοδομητέες ουσίες μέσω ισχυρής οξείδωσης, αλλά επίσης απομακρύνει ιόντα βαρέων μετάλλων όπως χρώμιο, μόλυβδο και υδράργυρο, και μπορεί επίσης να επεξεργαστεί τα λύματα υψηλής αλάτισης και να μειώσει τη συγκέντρωση αλατιού.

2Εφαρμογή στον τομέα της ενέργειας:Η υψηλή ηλεκτροκαταλυτική δραστηριότητα του ηλεκτροδίου BDD του δίνει προοπτικές εφαρμογής σε ενεργειακά πεδία, όπως η ηλεκτρόλυση νερού για την παραγωγή καταλύτη υδρογόνου και καταλύτη μπαταρίας οξυγόνωνΑναμένεται να επιλύσει βασικά προβλήματα στη μετατροπή και αποθήκευση ανανεώσιμης ενέργειας και να προωθήσει την ανάπτυξη καθαρής ενέργειας.

3Οργανική σύνθεση: Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αντιδράσεις οργανικής σύνθεσης, όπως οξείδωση, μείωση, νιτρίωση και εστεροποίηση.Η τεχνολογία αυτή έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής επιλεκτικότητας, ήπιες συνθήκες αντίδρασης και υψηλή καθαρότητα του προϊόντος, οι οποίες μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα της οργανικής σύνθεσης.

4. Περιβαλλοντική αποκατάσταση: Η ηλεκτρολυτική οξείδωση με ηλεκτρόδιο BDD μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποκατάσταση του εδάφους και των υπόγειων υδάτων, όπως η αφαίρεση ρύπων, η αποκατάσταση του μολυσμένου εδάφους και των υπόγειων υδάτων κλπ.Αυτή η τεχνολογία έχει τα πλεονεκτήματα της φιλικότητας προς το περιβάλλον, με καλή επεξεργαστική επίδραση και ευρύ φάσμα εφαρμογών.
5Επιστήμη των υλικών: Τα ίδια τα ηλεκτρόδια BDD έχουν εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για νέα υλικά, όπως καταλύτες, αισθητήρες και βιοϊατρικά υλικά.

Εν ολίγοις, η μέθοδος ηλεκτρολυτικής οξείδωσης με ηλεκτρόδιο BDD έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής και δυναμικό ανάπτυξης.Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και την επέκταση των πεδίων εφαρμογής, η τεχνολογία αυτή θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε περισσότερους τομείς.