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摘 要

酚类化合物在工业制造中一直被广泛应用。由于酚毒性大、具备致癌、致畸、致突变的潜在威胁，当其进入水体和土壤后，必定对生物成长繁殖和人类食品安全构成影响和危害，甚至可能会威胁到人类身体的健康。因此，我们应该加大对工业含酚废水的重视，并在处理这些废水的技术工艺方面投入更大的努力。

本文重点考察了电催化氧化法（ECOP）在不同条件下分解苯酚的效率。以RuO₂-IrO₂/Ti电极为阴极，以RuO₂-IrO₂-SnO₂/Ti为阳极构建电催化氧化体系。以苯酚为底物，考察了不同pH、极板间距、电流密度、电解质浓度和初始苯酚浓度对苯酚去除率的影响。通过对实验结果的总结与分析得出如下结论：

（1）实验结果表明，在自然pH值，极板间距为1.0cm，电流密度为50mA/cm²，初始苯酚浓度为1000mg/L，电解质浓度为20g/L的反应条件下，120min后苯酚去除率达到96.2%。

（2）在含酚废水电解工艺优化探索过程中，不仅需要考虑实验过程中苯酚的去除效果，同时还要综合考虑实际生产操作中可能遇到的问题，从而对工艺参数进行调整，在提高苯酚去除率的同时降低含酚废水处理的成本。

关键词：电催化氧化；RuO₂-IrO₂-SnO₂/Ti阳极； pH；电流密度；电解质浓度

Electro-catalytic oxidation to phenol with RuO₂-IrO₂-SnO₂/Ti anode

ABSTRACT

Phenolic compounds have been widely used. Phenol is poisonous and carrying potential toxicity which could be carcinogenic, teratogensis and mutagenesis. When contaminating water and soil, phenol would harm the growth of living beings and the food and water security of human beings. As a result, people might get hurt. So people should devote more time and energy into the disposal of wastewater.

This paper mainly study on the efficiency of electric-catalysis oxidation process under different conditions. The electro-catalytic oxidation performance is constructed with RuO₂-IrO₂-SnO₂/Ti as anode and RuO₂-IrO₂/Ti as cathode. The important parameters of pH, electrode interval, current density, electrolyte concentration and phenol concentration were deeply discussed.

(1)The results showed that after 120min, phenol removal efficiency of 96.2% was obtained at natural pH, electrode interval of 1.0cm, phenol concentration of 1000mg/L, electrolyte concentration of 20g/L and current density was equal to 50mA/cm². It was concluded that the electro-catalytic oxidation could eliminate recalcitrant pollutants fast and effectively, which could be used to solve the non biodegradable industrial wastewater widely.

(2) As for phenol containing wastewater by electrolysis process optimization and exploration process, not only need to consider the removal of phenol during the experiment, but also to consider the problems that may be encountered in actual production operations, and thus the process parameters can be adjusted to improve the phenol removal efficiency while reducing the costs of the phenolic wastewater treatment.

Keywords: Electro-catalytic oxidation, RuO₂-IrO₂-SnO₂/Ti anode, pH, Current density,

electrolyte concentration

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

文献综述 1

1.1课题研究背景及意义 1

1.2 酚类污染物处理方法 1

1.2.1 含酚废水的生化处理方法 1

1.2.2 含酚废水的物理处理方法 2

1.2.3 含酚废水的高级氧化处理方法 3

1.3 酚类污染物的处理现状 5

1.4 DSA阳极的研究 6

1.4.1 DSA阳极 6

1.4.2 DSA阳极的制作 6

1.4.3 DSA阳极的应用 8

1.4.4 DSA阳极的发展趋势 9

1.5 课题研究的目的与研究内容 9

1.5.1 课题研究目的 9

1.5.2 研究内容 10

第二章 实验部分 11

2.1 引言 11

2.2 实验材料与方法 11

2.2.1 电极制备的工艺过程 11

2.2.2 电催化装置体系 12

2.2.3 试剂及仪器 12

2.3 分析方法 13

2.3.1 苯酚标准曲线的测定与绘制： 13

2.3.2 水样的测定 14

2.4 结果与讨论 15

2.4.1 pH对电催化氧化苯酚效果的影响 15

2.4.2 极间距对电催化氧化苯酚效果的影响 16

2.4.3 电流密度对电催化氧化苯酚效果的影响 17

2.4.4 电解质浓度对电催化氧化苯酚效果的影响 18

2.4.5 初始苯酚浓度对电催化氧化苯酚效果的影响 19

2.5 本章小结 20

第三章 结论与展望 21

3.1 结论 21

3.2 展望 21

参考文献 22

致谢 25

文献综述

1.1课题研究背景及意义

现代工业生产的发展，尤其是化工工业的发展，使得生活污水以及工业废水的排放量和排放种类日益增多。而这些排放中含有许多难以降解的有机物，酚类就是其中很主要的部分^[1]。

苯酚是水中污染物的典型，是生产排放废水中最主要的污染物之一，对许多生物体均具有不同程度毒害作用 ^[2]，在我国乃至全世界都是影响十分严重的污染物。

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