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掺硼金刚石薄膜电极对高浓度含藻水的灭活研究

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近年来,由于水体富营养化而造成的水体水华,给水环境安全和水处理安全造成了严重困扰[1]。自来水厂的除藻工艺主要有混凝、沉淀、气浮等[2],但如果藻细胞没有去处彻底,在适当的环境中会在滤池生长而堵塞滤池,或在输水管道滋生而影响饮用水水质[3]。电化学除藻用于饮用水预处理过程,不需要添加化学药剂,是一种环境友好型的处理技术[4]。它主要依靠直接氧化与间接氧化作用杀灭藻细胞而防止藻类滋生,直接氧化包括电场对藻细胞的击穿作用而破坏藻细胞的代谢功能以及藻细胞在电极附近直接失电子而被氧化;间接氧化既是阳极产生的·OH以及一些活性物质的氧化作用对藻细胞的氧化破坏[5]。该方法可以对含藻水进行预处理,也可以直接用于含藻水的处理[6]。当电解质中含有Cl-、时还会产生HCIO、ClO-、S2O82-等活性物质,其氧化能力大于·OH[7],也会对藻细胞起到氧化破坏作用。LiangWY等[5]采用Ti/RuO2电极处理含藻水,取得了很好的效果,证明了电化学氧化可很好的灭活藻细胞。XuYF等[8]采用Ti/RuO2电极,研究了电化学氧化对藻的持续抑制效果,证明了电解过程中产生的强氧化剂可使藻细胞破坏,使细胞失活


1楼2021-01-11 23:51回复
    掺硼金刚石(Boron-dopeddiamond,以下简称BDD)薄膜电极具有机械强度高、化学稳定性好以及电化学性能优良的优点,其背景电流较低,电化学窗口很宽,尤其表现较高的过氧化电位,且在高强度电流负荷下作用电极表面也不会发生明显变化,对反应物及氧化物的吸附能力低[9]。在电解过程中BDD阳极发生的反应见下式:BDD+H2O→BDD(·OH)+H++e-(1)目前采用BDD电极氧化灭藻的研究鲜有报道[10],本研究用BDD做阳极,选用铜绿微囊藻做试验藻种,研究BDD电极电化学氧化对含藻水的即时杀灭效果。并研究了电解过程中的电流密度、极水比(A/V)、电极间距、初始pH、初始藻密度5个影响因素对电化学氧化杀藻的影响。


    2楼2021-01-11 23:52
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