氣體擴(kuò)散電極體系的電化學(xué)消毒
摘要:
以自制活性炭/聚四氟乙烯(PTFE)氣體擴(kuò)散電極在無(wú)隔膜體系發(fā)生H2O2進(jìn)行電化學(xué)消毒的系統(tǒng)研究,探討了膜電極中PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)WPTFE對(duì)氧氣電還原特性的影響,研究了膜電極中載鉑量WPt和造孔劑含量WNH4HCO3、外部操作條件pH值、氧氣流速、溶液含鹽量和電流密度對(duì)殺菌效率的影響.結(jié)果表明,WPTFE對(duì)H2O2的產(chǎn)率有明顯的影響:產(chǎn)H2O2的峰電流先是隨著WPTFE的增加而增大,然后減小.當(dāng)WPTFE=50%時(shí),峰電流最高.殺菌效果隨著載鉑量的提高而改善,WPt增加到4‰,殺菌效果和WPt=3‰時(shí)的殺菌效果基本相當(dāng).適量造孔劑的添加有效地改善了殺菌效果.殺菌效率隨著pH值的下降迅速提高;該體系pH值適用范圍較廣:當(dāng)原水細(xì)菌總數(shù)為106cfu·ml-1,pH=3—10,以載鉑量WPt=3‰的氣體擴(kuò)散電極作為陰極進(jìn)行電解,30min后殺菌效率均能達(dá)到80%以上.在一定范圍內(nèi)增加氧氣流速對(duì)H2O2的產(chǎn)生及殺菌效率的變化無(wú)太大影響.一方面,高的氧氣流速增大了水的電阻,增加了殺菌能耗,提高了氣體擴(kuò)散電極體系殺菌的運(yùn)行成本;另一方面,高的氧氣流速在一定程度上縮短了處理時(shí)間,降低了設(shè)備投資.含鹽量的增加使殺菌能耗減小,因此本電化學(xué)殺菌體系更加適合于高含鹽量的水.殺菌效率隨電流的升高而增加,但電流較大時(shí),殺菌效率增加幅度較小.電流密度控制在6.6mA·cm-2較為適宜。
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