電催化氧化反應器水動力學及結構特征研究.pdf

1、對自行設計三種電催化反應器進行水動力學研究。第一種反應器近似于ABR式的反應器，第二種反應器是水平推流折板反應器，第三種是分區(qū)域式反應器。通過調整水力停留時間和極板間距，分別對反應器的出水電導率和氯離子濃度進行測定分析。實驗結果表明：當極間距為3cm時，E(θ)-θ曲線接近偏正態(tài)分布；當HRT為30min時反應器的流態(tài)最平穩(wěn)。同時，在電流密度為20mA/cm2時，極板間距為1-3cm時，E(θ)曲線的峰值與實際停留時間接近。當極板間距固

2、定為3cm，HRT為30min時，E(θ)曲線的峰值更加接近實際水力停留時間。當HRT為40min時，水流流態(tài)更接近于完全混合。
　　 基于實驗得出的極板間距及HRT得出的最佳條件，對不同反應器進行RTD研究。第一種反應器RTD曲線的峰值所對應的時間在24min左右，第二種反應器RTD曲線的峰值所對應的時間27min左右，第三種反應器RTD曲線的峰值所對應的時間在30min附近。第三種反應器更加接近于理論設定的情況，第三種反應器

3、要優(yōu)于前兩個反應器。三種反應器的模型模擬中，以第二種最佳。此反應器接近于串聯(lián)CSTR模型，該模型與實驗數(shù)據(jù)擬合的最好。
　　 在不同HRT、不同極板間距條件下，將出水以50％回流，測得出水口處示蹤劑濃度變化減小，說明回流增加了水體與電極極板的接觸時間。
　　 在電流密度為20mA/cm2時研究電場對水流及停留時間分布的影響。電場存在時使水分子運動加快，極板附近水體溫差增大，增強水體對流。電極會因為電解的作用分解水中物質，

4、產生氣體上浮，使水體循環(huán)流動，增加了水體與極板的接觸時間。
　　 由正交試驗極差結果可知影響反應完全程度因素的主次順序為：停留時間＞極板間距≈反應器。第一種反應器流體的流動狀態(tài)更接近活塞流，而第三種反應器接近完全混合流情況，第二種反應器介于兩者之間。三種反應器的溝流情況均不明顯。
　　 利用第三種反應器對除草劑廢水進行電催化氧化處理，經30min反應后出水COD、NH3-N濃度趨于穩(wěn)定。當極板間距為3cm，HRT為30m