電解海水防污系統(tǒng)中有效氯的研究.pdf

1、電解海水防污技術(shù)作為防止冷卻水系統(tǒng)生物污損最安全、有效的方法，己在國內(nèi)外得到廣泛關(guān)注。電解海水防污技術(shù)是利用電解海水產(chǎn)生有效氯來殺死海水中的生物，起到防污作用。因此，了解掌握電解海水防污系統(tǒng)中影響有效氯產(chǎn)率的各種因素、有效氯在海水中衰減規(guī)律及其影響因素，對優(yōu)化電解海水系統(tǒng)的運行參數(shù)，提高系統(tǒng)效率是極其重要的。 在青島小麥島附近海域建立了實驗室模擬電解海水防污裝置，并以此作為研究對象。本文主要從三個方面對該電解海水防污系統(tǒng)中的有效

2、氯進行研究。 ①對電解海水防污系統(tǒng)中有效氯的快速測定方法進行研究。選出DPD(NN-二乙基-1，4-苯二胺)分光光度法進行研究，通過與碘量滴定法對比實驗，確定快速、準(zhǔn)確測定海水中有效氯濃度的方法。 ②對影響電解海水系統(tǒng)中有效氯產(chǎn)率因素進行研究。對于本實驗的模擬電解海水系統(tǒng)，有效氯產(chǎn)率多少可以由電流效率大小直接反映，因此將研究有效氯產(chǎn)率的影響因素轉(zhuǎn)化為研究該系統(tǒng)中電流效率的影響因素。 ③對有效氯在海水環(huán)境中的衰減規(guī)

3、律進行研究。對海水COD、pH值、光照、溫度、有效氯自身的初始濃度以及海水中懸浮顆粒物等因素對有效氯在海水中的衰減影響進行研究。 DPD比色法可以準(zhǔn)確、快速地測定電解海水中有效氯濃度，步驟簡單、方便。但該方法測定海水中有效氯濃度與測定淡水中有效氯濃度在實驗條件上略有差別。經(jīng)實驗研究表明：海水環(huán)境中，DPD比色法的最佳吸收波長為550nm，適宜溫度范圍為15℃～20℃，最佳測定時間為顯色后1min～10min，工作曲線范圍為0～3

4、mg／L。在海水環(huán)境中，DPD比色法測得數(shù)據(jù)與碘量滴定法測得數(shù)據(jù)相對誤差小于5％，DPD比色法測定海水中有效氯濃度可行。海水樣品如不稀釋，應(yīng)校正鹽誤差。海水中的常見離子Ca<'2+>，K<'+>，S0<,4><'2->，Br<'->和Fe<'3+>在海水中正常濃度范圍內(nèi)對DPD比色法測定基本上沒有影響。 陽極電流密度一定時，電流效率隨著海水流速的增大而增大；但當(dāng)海水的流速大于0.1m／sec時，水體振蕩加劇，電解產(chǎn)生的氯氣在海水

5、中的溶解度降低，電解液中有效氯含量降低，且海水電解時間變短，有效氯產(chǎn)率降低。海水流速一定時，陽極電流密度增加，其外加電勢增大，有效氯的產(chǎn)率增加，電流效率增大；電流密度增大，超電勢增大，外加電壓增大，消耗能量增多；當(dāng)電流密度增加到一定程度后，電流效率就會減低；此外，電流密度過大時，陽極上發(fā)生一些復(fù)雜的副反應(yīng)，降低電流效率。海水溫度為13.5℃時的電流效率大于海水溫度為5℃和23.3℃時的電流效率。電解反應(yīng)適宜溫度范圍為13.5℃左右。由于

6、海水環(huán)境復(fù)雜，有效氯在海水中的整個衰減反應(yīng)應(yīng)該為一個非基元反應(yīng)，即總反應(yīng)，其通式可以寫為： Cl<,2>+aX→產(chǎn)物 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用積分法來確定有效氯在海水中衰減的反應(yīng)級數(shù)。通過數(shù)據(jù)分析，將有效氯在海水中的衰減反應(yīng)近似認為是一個表觀二級反應(yīng)。其半衰期與初始濃度有關(guān)，可以由：求出。有效氯在海水中前50min左右的衰減速率總是要快于50min后的衰減速率。 實驗結(jié)果表明，海水中有效氯的衰減速率與海水的COD、光照