双极膜/疏水透气膜-电化学体系高效去除废水中氨氮的研究
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能源环境保护
- 网络首发时间:2024-02-06 15:36:26
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作者
严樟旷文杰蒋柱武冯春华
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单位
福建理工大学生态环境与城市建设学院华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室
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摘要
氨氮作为地表水和地下水中的主要污染物之一,其形态受水体pH影响。针对废水中氨氮处理过程的pH依赖性问题,利用双极膜在电化学反应过程中H+/OH-稳定生成的特性,构建了双极膜/疏水透气膜-电化学(BPM/GPM-EC)体系。该体系通过电化学分离(回收)和氧化(降解)两种工艺的结合,实现了高效的氨氮去除效率。当初始氨氮浓度为4 000 mg·L-1时,在电流密度10 mA·cm-2条件下,BPM/GPM-EC间歇式(以回收为目的)运行5 h后,废水中氨氮去除率达到99.3%,回收率为92.3%,比能耗为18.2 kW·h·kg-1N。而BPM/GPM-EC采用连续式(氨氮回收/氧化协同进行)运行处理含4 000 mg·L-1氨氮的模拟废水,在0.28 mL·min-1流速条件下,可实现76.2%的氨氮回收率及废水中氨氮的全部去除,比能耗仅为14.9 kW·h·kg-1N。研究结果表明,BPM/GPM-EC体系通过集成氨氮的分离与氧化,实现了废水中氨氮的低耗高效处理,为含氨废水的治理探索出了一条新途径。
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关键词
氨氮双极膜电化学分离电化学氧化