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摘要：本文以钛基二氧化铅电极为阳极，碳纤文管为阴极，研制了一种基于电磁感应原理的微型电化学反应器，并对微型电化学反应器结构进行优化，使其阳极易于更换；还探索了用微型电解池构建的电化学反应器电容补偿方式及对含苯酚废水处理效果，结果表明微型电化学反应器可用于废水处理的。40226
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毕业论文关键词： 电磁感应、更换阳极、微型电解池
Micro electrochemical reactor development and application in wastewater treatment
Abstract：it’s developed a kind of micro electrochemical reactor which was based on the principle of electromagnetic induction using the titanium base lead dioxide as anode and carbon fiber tube as the cathode in this paper, and the structure of micro electrochemical reactor was optimized to make it exceedingly easy for the anode to be replaced. The compensation topology on both side coil was explored to enhance the micro electrolytic cell degradation of phenol wastewater. The consequence suggests that it’s feasible for the micro electrochemical reactor to be used in the treatment of wastewater.
Keywords: electromagnetic induction anode change micro electrochemical cell
1 前言
水是一切生命不可缺少的基本元素，也是构成生命的重要部分[1-2]。由于人口的剧增，工业的迅猛发展，导致水体被严重污染。如果水体受到污染，人们的生活就会直接或间接的受到影响，严重的会患上水污染引发的各种疾病甚至死亡，所以水污染的处理迫在眉睫[3]。
通常处理水体中污染物的方法主要有生物法、物理法和化学法这三种。生物法[4]是利用微生物的代谢作用分解水中的有机污染物。对于有毒有害物质很难用生物法处理。物理法[5-6]就是利用物理作用处理、分离和回收废水中的油污、悬浮物和漂浮物等。主要有吸附法[7]、膜分离法[8]、萃取法[9]等，物理处理法只是对物相进行转移，没有对污染物进行处理。化学法是利用化学反应处理水中的有机污染物。化学处理技术有传统的化学处理技术和高级氧化技术[10-15]，传统的化学处理技术是在废水中加入化学药剂与废水中的有机物发生化学反应降解有机物，同时氧化水中的还原性物质。该方法的优点是氧化能力强、分解速度快、净化率高；缺点是成本较高，而且可能会产生新的有毒物质。高级氧化技术是一种高效洁净深度处理技术，在国内外得到了广泛的关注，有广阔的应用前景。高级氧化技术主要有光催化氧化法、电化学氧化法和超临界水氧化等。电化学氧化法主要利用电极反应过程中直接或间接产生的羟基自由基，达到降解有机污染物的目的[16-18]。电化学氧化法成为处理有机废水领域的研究热点,是因为它降解废水的优越性,表现为:(1)污染物的降解是通过电子转移反应,不需要加入其他的化学试剂，不会引进新的污染物，并且不会产生二次污染。(2)降解废水的效果好、能量的消耗低。反应在很低的温度下即可进行,而且可以控制能量的损失。(3)设备简单，操作简单方便。(4)对场地的要求小,可就地处理。(5)能将难生物降解的有机物直接或间接氧化成二氧化碳和水,提高有机废水的处理效率。
但是电化学氧化法耗能大及存在析氧和析氢等副反应。而且电流的效率低、电极的电阻大,不稳定，使用时间短,电极费用很高,电催化的选择性和活性不高等都是问题。用电化学氧化法降解废水中的难生物分解的有机污染物,在处理废水的领域,目前还只是一种较新的方法,在基础理论和实际应用方面都还很薄弱。
由于微型电解池的阳极寿命是有限的，目前所做的电化学反应器电解池的阳极的更换很不方便。本实验室建立了一个基于电磁感应的微型电化学反应器，对微型电化学反应器结构进行优化，制作了一种易于更换阳极的微型电解池，通过对苯酚模拟废水处理，探索本新型电化学反应器处理废水可行性。这种结构较简单、方便、经济的方法尚未见文献报导。
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