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Ti4O7/Ti电极电催化氧化法处理铝合金化铣清洗废液
作者:
作者单位:

1.沈阳飞机工业(集团)有限公司,辽宁 沈阳 110850;2.东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819;3.松山湖材料实验室,广东 东莞 523808

作者简介:

乔永莲,博士,研究员级高级工程师,研究方向为表面处理。E-mail: qiaoyonglian80@163.com。

通讯作者:

刘会军,博士,研究员,研究方向为高性能导电陶瓷材料的制备及其应用。E-mail:liuhuijun@sslab.org.cn。

中图分类号:

TQ110.9

基金项目:

辽宁省自然科学基金-航空联合开放基金项目(2015022004)


Electrocatalytic Oxidation of Aluminum Alloy Chemical Milling Wastewater Using Ti4O7/Ti Electrode
Author:
Affiliation:

1.Shenyang Aircraft Industries (Group) Co., Ltd., Shenyang 110850, China;2.School of Resources and Civil En-gineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China;3.Songshan Lake Materials Laboratory, Dongguan 523808, China

Fund Project:

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    摘要:

    铝合金化学铣切过程产生的清洗废液具有高碱度和富含有机物的特性,常规的生化处理方法难以有效处理,直接排放会对环境造成严重危害。采用电催化氧化法处理铝合金化铣清洗废液,以亚氧化钛涂层的钛电极作为阳极、不锈钢作为阴极,研究了化铣清洗废液中的典型有机物在Ti4O7/Ti电极表面的氧化和降解机制及电解工艺参数(如初始pH、电流密度、搅拌方式、污染物初始浓度及处理时间等)对清洗液CODCr去除率的影响。结果表明:铝合金化铣清洗废水中的三乙醇胺无法在Ti4O7/Ti电极表面直接氧化,其降解机制为Ti4O7/Ti电极表面产生·OH对其间接氧化;采用曝气搅拌方式,在溶液pH=7、电流密度5 mA?cm-2优化条件下,处理后的铝合金化铣清洗废液的CODCr由初始5 210 mg?L-1降至42 mg?L-1,低于300 mg?L-1环保排放标准。因此,以Ti4O7/Ti为阳极的电催化氧化法可有效地处理铝合金化铣清洗废液,使其达到环保排放标准。本研究为含醇胺类有机废水的处理提供可靠的理论和技术支持,在降低企业生产成本、改善人类生存环境等方面具有重要理论和实际意义。

    Abstract:

    The cleaning water generated during the chemical milling of aluminum alloys exhibits high alkalinity and organic-rich compounds, posing challenges for conventional biochemical methods. Direct discharge may cause severe environmental harm. This study employs electrocatalytic oxidation to treat wastewater from chemical milling of aluminum alloy. Using a titanium suboxide coated electrode and stainless steel as the cathode, this study investigates the oxidation and degradation mechanisms of typical organic compounds in the chemical milling wastewater on the Ti4O7/Ti electrode surface. In addition, this study explores the effects of electrolysis process parameters such as initial pH, current density, stirring method, initial pollutant concentration, and treatment time on the CODCr removal rate of the wastewater. The results indicate that triethanolamine in the cleaning wastewater of the chemical milling of aluminum alloy cannot be directly oxidized on the Ti4O7/Ti electrode surface. Under optimized conditions, the CODCr of the treated aluminum alloy chemical milling wastewater decreases from the initial 5 210 mg?L-1 to 42 mg?L-1, meeting the environmental discharge standard of 300 mg?L-1. The optimal treatment conditions are: pH=7, 5 mA?cm-2, and aeration stirring. Therefore, electrocatalytic oxidation with Ti4O7/Ti as the anode proves effective in treating wastewater from aluminum alloy chemical milling, bringing it into compliance with environmental discharge standards.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

乔永莲,轩立卓,单英吉,解二伟,李茹,刘会军. Ti4O7/Ti电极电催化氧化法处理铝合金化铣清洗废液[J].材料研究与应用,2024,18(1):9-16.

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  • 收稿日期:2023-09-20
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  • 在线发布日期: 2024-03-19
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