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摘要：本文研制了可更换阳极的微型电解池，并将其组装成填充式电化学反应器。详细研究了电化学反应器初级线圈与次级线圈电容补偿方式，优化了补偿电容容量以提高供电效率，提高降解率。以含苯酚废水为处理对象，探索该电化学反应器电容补偿前后处理废水的效果。结果表明，初级线圈与次级线圈均与补偿电容串联为最佳，当初级线圈与28.2 µF电容串联，次级线圈与0.68 µF电容串联时，功率最大，与没有电容补偿相比，相同处理时间（120 min）,苯酚降解率可提高54.1%。40159
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毕业论文关键词：微型电解池、电化学反应器、线圈、电容补偿、功率、降解率
The research and application of a new type of electrochemical reactor
Abstract: A micro electrolytic cell was developed in this paper that can replace the anode, which is assembled into the filling type electrochemical reactor. The capacitance compensation method of electrochemical reactor primary coil and the secondary coil was researched in detail; compensation capacitance was optimized to improve the power supply efficiency and the degradation rate. Comparing the effects of capacitance compensation method on treatment of the wastewater containing phenol was carried out. The results showed that, the way of primary series secondary series compensation is the best. When the primary coil was in series with 28.2 µF capacitor, the secondary coil was in series with 0.68 µF capacitor, power reaches the maximum. And compared with no capacitance compensation, at the same time 120 min, the degradation rate of phenol can be increased by 54.1%.
Keywords: micro electrolytic cell; electrochemical reactor; coil; capacitance compensation; power; degradation rate
1 前言
1.1 水污染的现状
水是一切生命不可缺少的重要成分，也是构成生命的重要物质基础，所以保护我们的水资源至关重要。我国水资源[1]严重短缺，但随着城镇化提速、工业发展以及人口数量的膨胀，我国的水污染十分严重。水污染[2-3]可导致疾病增加，生物资源受损，生产设备遭腐蚀或堵塞等，所以水污染的处理迫在眉睫。
1.2 水污染的处理技术
目前，处理水中有机污染物的技术[4]主要有物理处理技术、生物处理技术和化学处理技术。物理处理技术就是在物理作用下除去废水中的悬浮物、油污和漂浮物等。在处理过程中不改变化学性质，只是将污染物进行转移，并没有将其处理转化成无害物质。物理处理技术主要有吸附法[5-6]、萃取法、膜分离法等。生物处理技术[7]是通过微生物的代谢作用，利用微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质。当废水中存在难生物降解的有机污染物时,仅通过生物法进行处理很难获得满意的效果。化学处理技术有传统的化学处理技术和高级氧化技术，传统的化学处理技术就是在废水中添加高锰酸钾、氯、臭氧及过氧化氢等化学氧化剂，使有机物分解，同时也氧化水中的还原性物质。这种方法的优点是分解速度快、氧化能力强、净化率高；缺点是成本较高，且可能会形成新的有毒物质。高级氧化技术是一种高效洁净的深度处理技术，主要有电化学氧化法、光催化氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法[8]、超声波氧化法等。
1.3 电化学氧化技术
1.3.1 电化学氧化法降解有机污染物的原理
电化学氧化法[9-13]降解有机物的实质是：在电流的作用下，在阳极发生失电子的氧化反应，在阴极发生得电子的还原反应的过程[14]。
根据作用机理不同，电化学氧化技术分为直接氧化和间接氧化两种。直接氧化指有机污染物在阳极表面发生直接的氧化反应，从而被降解为小分子物质或直接矿化除去。间接氧化是指电极反应过程产生的强氧化性中间产物（如 H2O2、O3、ClO2、•OH、•ClOH 等）与有机物发生反应，使有机物被氧化降解的过程。
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