【摘 要】
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高盐有机废水是一种难降解废水,其含盐量高且含有多种难降解有机污染物,并具有“致癌、致畸、致突变”效应。三维电极臭氧复合(3D/O_3)工艺结合电催化和臭氧化的作用降解高盐有机废水,是一种具有发展前景的处理技术。但常用的粒子电极结构简单、对电催化和臭氧氧化的催化效果差、稳定性差、受p H影响大等缺点。为了提高3D/O_3工艺的降解性能,开发对电化学和臭氧具有高催化活性和稳定性较高的粒子电极非常重要。
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高盐有机废水是一种难降解废水,其含盐量高且含有多种难降解有机污染物,并具有“致癌、致畸、致突变”效应。三维电极臭氧复合（3D/O3）工艺结合电催化和臭氧化的作用降解高盐有机废水,是一种具有发展前景的处理技术。但常用的粒子电极结构简单、对电催化和臭氧氧化的催化效果差、稳定性差、受p H影响大等缺点。为了提高3D/O3工艺的降解性能,开发对电化学和臭氧具有高催化活性和稳定性较高的粒子电极非常重要。本文研发了Ni-Ce/有序介孔碳/活性炭颗粒（Ni-Ce/OMC/GAC）粒子电极,并考察了其催化活性和电催化臭氧氧化降解高盐有机废水的效果。针对提高3D/O3工艺的降解效果,制备了Ni:Ce=1:1的Ni-Ce/OMC/GAC粒子电极,研究了催化剂的形貌和性能。结果表明,Ni-Ce的加入促进了Ni和Ce的分散,提高了其催化活性。Ni0.2-Ce0.2/OMC中Ce能够通过Ce3+/Ce4+的转化快速储存和释放氧气形成氧空位,提高了材料的氧化能力。Ni0.2-Ce0.2/OMC具有更高的氧化还原峰电流,传质速率k值大小为Ni0.2-Ce0.2/OMC（0.157）>Ni0.2/OMC（0.017）>Ce0.2/OMC（0.014）,说明对O2和O3的还原氧化活性更高。研究了Ni0.2-Ce0.2/OMC/GAC粒子电极对模拟高盐有机废水的降解效果,在电流为10 m A、固液比为5:150、p H=2、卡马西平和诺氟沙星初始浓度分别为25 mg/L和20 mg/L的条件下,Ni0.2-Ce0.2/OMC/GAC对模拟的高盐卡马西平和诺氟沙星废水的去除率分别为99.7%和100.0%。3D/O3工艺通过多种机制产生·OH,对比两种污染物的降解条件和降解机理发现对模拟高盐卡马西平废水有更高的矿化率。研究了Ni0.2-Ce0.2/OMC/GAC粒子电极对实际高盐有机废水的降解效果,在电流10 m A、固液为5:150和臭氧浓度32.0 mg/L的条件下,Ni0.2-Ce0.2/OMC/GAC对实际高盐有机废水COD的去除率为93.7%,降解后实际高盐有机废水中的有机物种类和浓度明显下降,降解成小分子酸。粒子电极具有较好的稳定性,制备的粒子电极可以有效降低p H的影响,并为3D/O3工艺降解高盐有机废水的实际应用提供理论和技术支持。
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