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柱塞流(又称管式或平推流)电化学反应器(PFER)是近年来开发的一项新型电化学处理技术,可实现单位能耗污染物转化率达到最大值。网板柱塞流电化学反应器(MPE-PFER)因废水流与电极面正交接触,垂直电极面穿过网板电极组群,易使电极面形成湍流,有利于水相污染物传递和分解。粒子图像测速技术(PIV)可以直观显示反应器内流场,了解反应器内流体流动信息,为反应器的设计和放大提供了依据。本文采用PIV技术对网板结构柱塞流电化学反应器进行了全流场测试,分析了反应器入口区域及中部反应段截面的速度场分布;重点考察了进口方式和流速对反应器流场分布和进出口压差的影响。实验结果表明,反应器入口区域属流体流动过渡区,受进口方式影响较大;反应器中部区域流场稳定、规则,速度梯度、进出口压差随流体速度增大而明显增加;相对而言,切向进口下的流场均匀,能量损失少,为最佳的反应器入口结构。其次,采用网板结构柱塞流电化学反应器处理模拟苯酚废水,通过测定苯酚浓度、TOC等参数的变化,研究了pH、支持电解质Na2SO4浓度、电流密度、苯酚原水浓度、反应器进口方式和流速的影响。实验结果表明,该反应器最佳工艺参数为溶液为酸性(pH=2,5)、支持电解质Na2SO4浓度为20g·L-1、电流密度为10mA·cm-2、苯酚原水浓度为200mg·L-1(±10mg·L-1)、反应器进口方式为径向和切向及流速为0.008m·s-1和0.011m·s-1。最后,在上述优化条件下,以径向进口方式、流速为0.011m·s-1为例,分析了该反应器沿轴向位置的污染物质量浓度,得到反应器内苯酚浓度随时间变化方程:。并且苯酚的降解遵从一级反应动力学模型,其反应速率常数为0.0135s-1。