電極電氧化是一種通過陽極表面直接或間接氧化降解污染物的電化學技術。其機制包括兩種路徑:一是污染物在陽極表面直接失去電子(直接氧化),二是陽極生成強氧化性活性物種(如羥基自由基·OH、活性氯等)引發(fā)間接氧化。以硼摻雜金剛石(BDD)電極為例,其寬電位窗口(>2....
含油廢水常見于石化、食品加工等行業(yè),其高COD和乳化特性使傳統(tǒng)處理方法效率低下。電氧化技術可通過陽極產生的·OH和活性氧物種(如O??)破壞油滴表面的乳化劑,實現(xiàn)破乳和有機物降解。例如,采用Ti/SnO?-Sb電極處理乳化油廢水時,COD去除率可達80%以上,...
電極氧化反應遵循電化學熱力學原理,可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關系。以鐵電極為例,其氧化反應Fe→Fe2?+2e?的標準電極電位為-0.44V(vs SHE)。當系統(tǒng)電位超過該值,熱力學上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實際水系統(tǒng)中,溶解氧的存在會顯著提高氧化...
工業(yè)廢水成分復雜,常含有毒、難降解有機物(如酚類、染料、農藥),而電氧化技術對此類污染物表現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。例如,在焦化廢水處理中,采用Ti/SnO?-Sb?O?電極可將苯酚濃度從500 mg/L降至5 mg/L以下,COD去除率達85%。對于印染廢水,電氧化能同...
氯離子是微生物生長的必需元素,其存在會明顯加速硫酸鹽還原菌(SRB)等腐蝕性菌群的繁殖。某煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)在Cl?>400mg/L時,生物膜厚度增加3倍,垢下Cl?濃度可達本體水的20倍,造成碳鋼設備點蝕速率高達3mm/a。更嚴重的是,常規(guī)殺菌劑對生物膜內...
高鹽循環(huán)水易導致設備腐蝕和結垢,電化學離子交換(EDI)技術結合離子交換樹脂與直流電場,可連續(xù)脫除Ca2?、Mg2?和Cl?等離子。以填充混床樹脂的電滲析模塊為例,在15 V電壓下,硬度離子去除率>90%,產水電阻率可達5 MΩ·cm。相比傳統(tǒng)離子交換,EDI...
循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與結垢往往并存,電化學方法可通過調控水質穩(wěn)定性指數(LSI)實現(xiàn)雙重控制。陽極生成氧化性物質(如ClO?)抑制腐蝕菌,而陰極反應生成的OH?與HCO??結合生成CO?2?,優(yōu)先與Ca2?形成可排垢層。采用Ti/Pt陽極與316L不銹鋼陰極組合時...
活性層是電極的重要部分,通常由具備電化學活性的材料構成。在電池電極中,活性層材料的特性決定了電池的充放電性能、容量大小等關鍵指標。例如在鋰離子電池中,陰極的活性層材料如鋰鈷氧化物,其晶體結構和化學性質影響著鋰離子的嵌入和脫出過程,進而影響電池的能量密度和循...
電解槽中的電極同樣至關重要,它是電流進入或離開電解液的導體,電解過程就在電極相界面上發(fā)生氧化還原反應。電極分為陰極和陽極,與電源正極相連的是陽極,陽極上發(fā)生氧化反應;與電源負極相連的是陰極,陰極上發(fā)生還原反應。電解材料種類繁多,碳電極是常用材料之一,因其具有良...
利用熱水器里剩余的水,或者用壺燒水,也能夠實現(xiàn)除氯。在加熱的過程中,氯氣會受熱分解并揮發(fā)出去。不過,使用熱水器剩余水時,要注意水溫是否合適;用壺燒水時,要注意水燒開后不要長時間保溫,以免水中的其他成分發(fā)生變化,影響水質。 用空氣泵連續(xù)打氣一天,通過曝...
物理加速法能快速除氯,可謂除氯 “黑科技”。氣泵曝氣法利用氣泵連接氣盤放入水中,持續(xù)打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時,水中氯氣就能大幅減少;冬季則需 8 - 10 小時。這是因為氣泵工作時,不斷向水中注入空氣,增加了水與空氣的接觸面積和頻率,加速了氯氣的揮...
循環(huán)水系統(tǒng)中微生物滋生會導致生物粘泥、管道腐蝕和換熱效率下降,電極電化學技術可通過原位生成殺菌劑(如活性氯、臭氧和羥基自由基)實現(xiàn)高效消毒。以鈦基涂層電極(Ti/RuO?-IrO?)為例,在含氯循環(huán)水中電解產生次氯酸(HClO),當有效氯濃度維持在0.5-2 ...
煮沸除氯法是處理嬰兒用水的一種常用且有效的方法。將自來水放入干凈的容器中,加熱至沸騰,并保持 3 - 5 分鐘,這樣大部分的氯會隨著水蒸氣揮發(fā)出去。待水自然冷卻后,就可以用于沖調奶粉、制作輔食或者給嬰兒洗澡了。這種方法操作簡單便捷,不需要額外的設備,能夠有...
通過排放高氯循環(huán)水并補充新水的置換法,在水資源緊張地區(qū)經濟性差。以10000m3/h系統(tǒng)為例,每降低100mg/L Cl?需排放20%水量,年耗水量增加50萬噸。該方法還存在以下問題:1)無法應對突發(fā)性氯污染(如工藝介質泄漏);2)排放水可能含有其他污染物...
在采用晾曬法給澆花用水除氯時,可以在裝水的容器中漂浮一塊泡沫板,這樣能夠加速氯的揮發(fā)。這是因為泡沫板能夠增加水與空氣的接觸面積,使得氯氣更容易逸出。另外,在水中加入木炭棒,還能吸附水中的重金屬,進一步凈化水質。在陽光直射的情況下,大約 6 小時左右,水的 pH...
物理加速法能快速除氯,可謂除氯 “黑科技”。氣泵曝氣法利用氣泵連接氣盤放入水中,持續(xù)打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時,水中氯氣就能大幅減少;冬季則需 8 - 10 小時。這是因為氣泵工作時,不斷向水中注入空氣,增加了水與空氣的接觸面積和頻率,加速了氯氣的揮...
循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢,電化學除垢技術通過陰極反應(2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?)提高局部pH,促使成垢離子(Ca2?、Mg2?)以疏松形式析出并隨排污水排除。采用網狀不銹鋼陰極時,垢層主要成分為文石型CaCO?(非粘附性)...
循環(huán)水系統(tǒng)中的金屬設備腐蝕問題一直是困擾工業(yè)企業(yè)的難題。腐蝕不僅會縮短設備使用壽命,還可能造成水質污染。針對不同類型的腐蝕,現(xiàn)代循環(huán)水系統(tǒng)采用了多種防護措施。對于腐蝕,主要通過添加緩蝕劑來形成保護膜,常用的緩蝕劑包括鉻酸鹽、鉬酸鹽和有機磷酸鹽等。對于點蝕和縫隙...
根據系統(tǒng)開放程度,循環(huán)水系統(tǒng)可分為開放式和封閉式兩大類。開放式系統(tǒng)(如冷卻塔系統(tǒng))通過蒸發(fā)散熱,具有換熱效率高的優(yōu)點,但存在水量損失大、易受污染等缺點,適用于電力、化工等行業(yè)。封閉式系統(tǒng)則完全與外界隔絕,水量損失極小,但需要配備更高效的換熱設備,常用于精密儀器...
SWRO工藝產生的濃鹽水Cl?濃度達35g/L,直接排放會危害海洋生態(tài)。某項目采用"電滲析-分質結晶"技術:先用選擇性陰膜(如ACS)分離Cl?/SO?2?,Cl?濃縮至80g/L后進入電解槽生產NaOH和Cl?;剩余Na?SO?溶液蒸發(fā)結晶純度達99.9...
循環(huán)水系統(tǒng)的熱力學性能直接影響其運行效率。在冷卻塔系統(tǒng)中,蒸發(fā)散熱量約占全部散熱量的75%-80%,其余通過傳導和對流散失。根據麥凱爾方程,冷卻塔的冷卻能力主要取決于空氣的濕球溫度、氣水比和填料特性。某電廠的測試數據顯示,將冷卻塔填料由傳統(tǒng)薄膜式改為波紋式后,...
科學的設計是循環(huán)水系統(tǒng)高效運行的基礎。設計工作應當遵循幾個基本原則:可靠性原則要求系統(tǒng)在極端工況下仍能安全運行;經濟性原則要求在滿足工藝要求的前提下優(yōu)化投資和運行成本;靈活性原則要求系統(tǒng)能夠適應生產負荷的變化。具體設計要點包括:水量平衡計算要準確,考慮用水量、...
在實際應用中,被研究的電極被稱作工作電極(W),在電化學分析法中也稱為指示電極。為了測量工作電極的電勢,通常會將其與參比電極(R)組成二電極測量電池。當需要使工作電極發(fā)生極化時,則需額外引入一個輔助電極(C),組成三電極測量電池系統(tǒng)。為降低電液中歐姆電位降...
循環(huán)水系統(tǒng)標準化工作對行業(yè)發(fā)展具有重要指導意義。我國已建立較為完善的循環(huán)水相關標準體系,包括GB 50050《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》、GB/T 14637《工業(yè)循環(huán)冷卻水中鈣、鎂含量的測定》等30余項國家和行業(yè)標準。這些標準涵蓋了系統(tǒng)設計、施工驗收、運行...
冷卻塔是開式循環(huán)水系統(tǒng)的重要設備,其性能直接影響系統(tǒng)能效。優(yōu)化設計首先需要考慮塔型選擇,根據氣候條件和水質特點確定逆流式或橫流式。填料是影響換熱效率的關鍵部件,新型高效填料如波形填料、網格填料等可以使氣水接觸面積增加30%以上。某電廠的改造案例顯示,更換高效填...
數據驅動的優(yōu)化方法正在改變循環(huán)水系統(tǒng)的傳統(tǒng)管理模式。現(xiàn)代循環(huán)水系統(tǒng)產生大量運行數據,包括水質參數、設備狀態(tài)、能耗指標等,通過專業(yè)分析可以挖掘優(yōu)化潛力。數據分析通常包括以下步驟:數據清洗(處理異常值和缺失值)、特征工程(提取有意義的特征)、模型構建(建立數學模型...
循環(huán)水系統(tǒng)中蘊含著大量可回收利用的熱能,合理利用這些熱能可以創(chuàng)造的經濟效益。常見的余熱回收方式包括:通過換熱器將熱量傳遞給其他工藝介質;采用熱泵技術提升熱能品位后用于供暖或熱水系統(tǒng);利用有機朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電系統(tǒng)將低溫熱能轉化為電能。某鋼鐵企業(yè)的實踐案例顯...
工業(yè)除氯是指通過物理、化學或生物方法去除水、氣體或固體物料中氯元素或其化合物的過程。氯在工業(yè)廢水中常以氯離子(Cl?)、次氯酸鹽(ClO?)或有機氯化物形式存在,可能腐蝕設備或污染環(huán)境。常見技術包括化學沉淀、離子交換、膜分離和吸附法。例如,電鍍廢水中的氯離...
化工行業(yè)的生產過程對循環(huán)水系統(tǒng)有著特殊的要求和挑戰(zhàn)。由于化工生產往往涉及腐蝕性介質和高溫高壓條件,其循環(huán)水系統(tǒng)必須具有更強的耐腐蝕性和穩(wěn)定性。典型的化工循環(huán)水系統(tǒng)需要重點解決三個問題:設備腐蝕、水垢沉積和微生物滋生。針對這些問題,現(xiàn)代化工企業(yè)普遍采用綜合處理方...
循環(huán)水系統(tǒng)中蘊含著大量可回收利用的熱能,合理利用這些熱能可以創(chuàng)造的經濟效益。常見的余熱回收方式包括:通過換熱器將熱量傳遞給其他工藝介質;采用熱泵技術提升熱能品位后用于供暖或熱水系統(tǒng);利用有機朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電系統(tǒng)將低溫熱能轉化為電能。某鋼鐵企業(yè)的實踐案例顯...