本發(fā)明涉及一種電催化氧化降解廢水的方法，屬于電化學(xué)處理廢水技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著石油化工、煤化工等領(lǐng)域的快速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水中具有高毒性、難降解有機(jī)物的數(shù)量和種類(lèi)越來(lái)越多，對(duì)其處理難度也越來(lái)越大，相應(yīng)的處理方法也在不斷創(chuàng)新中，若采用常規(guī)物理法和生物法直接處理均無(wú)法達(dá)到比較理想的效果。針對(duì)難降解有機(jī)廢水的特性，國(guó)內(nèi)外研究者在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上發(fā)展了高級(jí)氧化技術(shù)，包括光催化氧化技術(shù)，濕式催化氧化技術(shù)，fenton氧化技術(shù)，超臨界水氧化技術(shù)，超聲波氧化技術(shù)以及電催化氧化技術(shù)等。其中電催化氧化技術(shù)是利用具有高析氧電位和良好催化活性的陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng)，產(chǎn)生羥基自由基（·oh）等強(qiáng)氧化劑，從而降解廢水中有機(jī)污染物的技術(shù)。該技術(shù)與其他高級(jí)氧化技術(shù)相比，具有反應(yīng)條件溫和，過(guò)程易于控制，無(wú)二次污染，在處理難降解有機(jī)廢水中具有極大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，受到了科研工作者的廣泛關(guān)注和研究。

目前，采用電催化氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的相關(guān)報(bào)道主要集中在常規(guī)重力場(chǎng)中廢水的降解效果和電極反應(yīng)特性的研究，但有機(jī)物在降解過(guò)程中存在析氫、析氧和析氯等副反應(yīng)，會(huì)不斷產(chǎn)生氣泡并附著于電極表面或存在于溶液中，導(dǎo)致電極表面的有效活性面積減小，并且，由于離子間的傳質(zhì)受阻會(huì)產(chǎn)生濃差極化，從而導(dǎo)致電催化降解廢水效率降低，能耗增加。針對(duì)此問(wèn)題，中北大學(xué)劉有智等人在2010年發(fā)明了一種連續(xù)操作的超重力多級(jí)同心圓筒式電解反應(yīng)裝置及工藝（中國(guó)專(zhuān)利201010033393.8），利用該裝置及工藝為電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程營(yíng)造超重力場(chǎng)，并將其應(yīng)用于廢水處理過(guò)程中，通過(guò)對(duì)廢水取得的良好處理效果驗(yàn)證了該裝置及工藝強(qiáng)化了電解廢水的傳質(zhì)過(guò)程，解決了過(guò)程中氣泡影響和傳質(zhì)受限的問(wèn)題。但是，由于該裝置結(jié)構(gòu)的限制，僅通過(guò)對(duì)廢水取得的良好處理效果驗(yàn)證了超重力場(chǎng)對(duì)電解廢水過(guò)程的強(qiáng)化效果，無(wú)法通過(guò)超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的極化電流、極化電位或過(guò)程槽電壓的影響規(guī)律來(lái)揭示超重力場(chǎng)的過(guò)程強(qiáng)化原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種電催化氧化降解廢水的方法，通過(guò)實(shí)現(xiàn)超重力場(chǎng)中的電催化氧化降解廢水過(guò)程的在線檢測(cè)，研究超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的極化電流、極化電位或過(guò)程槽電的影響規(guī)律。

本發(fā)明提供的一種電催化氧化降解廢水的在線檢測(cè)裝置，包括超重力電催化反應(yīng)裝置、三電極裝置、廢水輸送裝置、氣體分析檢測(cè)裝置、超重力控制裝置、動(dòng)力與電信號(hào)傳輸裝置；

超重力電催化反應(yīng)裝置包括轉(zhuǎn)軸、絕緣外殼、設(shè)置有若干同心圓筒陰極的靜止陰極盤(pán)和設(shè)置有若干同心圓筒陽(yáng)極的轉(zhuǎn)動(dòng)陽(yáng)極盤(pán)，圓筒陽(yáng)極和圓筒陰極同心交替排列，靜止陰極盤(pán)與轉(zhuǎn)動(dòng)陽(yáng)極盤(pán)上下對(duì)應(yīng)設(shè)置；

所述三電極裝置設(shè)置在超重力電催化反應(yīng)裝置上部，三電極裝置包括工作電極、對(duì)電極、參比電極和密封蓋，靜止陰極盤(pán)中心設(shè)有密封蓋；三種電極分別穿過(guò)密封蓋上的孔，工作電極和對(duì)電極組成一條回路，用于測(cè)試工作電極的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，工作電極和參比電極組成另一回路，用于傳輸電子；

廢水輸送裝置包括依次連接的廢水儲(chǔ)槽、泵、流量計(jì)、廢水進(jìn)口管，廢水進(jìn)口管穿過(guò)密封蓋進(jìn)入超重力電催化反應(yīng)裝置中，超重力電催化反應(yīng)裝置的底部設(shè)有廢水出口管，廢水出口管通往廢水儲(chǔ)槽或放空；

氣體分析檢測(cè)裝置包括氣體收集器和多組份氣體分析檢測(cè)儀，與超重力電催化反應(yīng)裝置頂部的氣體出口管連接；

電化學(xué)反應(yīng)控制裝置包括計(jì)算機(jī)、電化學(xué)工作站、穩(wěn)流穩(wěn)壓直流電源，電化學(xué)工作站與計(jì)算機(jī)連接，三電極裝置由電化學(xué)工作站控制；

超重力控制裝置包括變頻器、皮帶、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪，通過(guò)變頻器控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速或頻率，營(yíng)造超重力場(chǎng)，并調(diào)整超重力場(chǎng)強(qiáng)度，超重力場(chǎng)強(qiáng)度大小用超重力因子（β）大小來(lái)衡量，通過(guò)轉(zhuǎn)速（ω）、轉(zhuǎn)子即電極的平均半徑（r）和重力加速度（g）來(lái)計(jì)算，即；

動(dòng)力與電信號(hào)傳輸裝置使用圓柱式導(dǎo)電滑環(huán)作為電旋轉(zhuǎn)連接器來(lái)傳輸動(dòng)力和電信號(hào)，與轉(zhuǎn)軸末端連接。

上述的在線檢測(cè)裝置中，所述超重力電催化反應(yīng)裝置，同心圓筒陰極與靜止陰極盤(pán)相連接，同心圓筒陽(yáng)極與旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)相連接，旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)與轉(zhuǎn)軸相連接；靜止陰極盤(pán)的中心開(kāi)孔，用于嵌入能自由拆卸的電化學(xué)測(cè)試用聚四氟乙烯密封蓋。

上述的在線檢測(cè)裝置中，所述密封蓋上設(shè)有四個(gè)孔，四個(gè)孔的中心孔連接廢水進(jìn)口管，其余三個(gè)孔圍繞中心孔呈正三角形等距排列，三個(gè)孔間距均為1cm，分別固定工作電極，對(duì)電極和參比電極。

上述的在線檢測(cè)裝置中，所述同心圓筒陽(yáng)極及旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)選用催化電極材料，同心圓筒陰極及靜止陰極盤(pán)選用鈦或者不銹鋼電極材料，三電極裝置中的工作電極選用與同心圓筒陽(yáng)極及旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)相同的催化電極材料，對(duì)電極選用pt片電極，參比電極選用飽和硫酸亞汞電極或飽和甘汞電極。

本發(fā)明提供了一種電催化氧化降解廢水的方法，通過(guò)將電催化氧化、在線檢測(cè)與超重力場(chǎng)結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水的處理，所述超重力場(chǎng)由超重力電催化反應(yīng)裝置提供，所述的在線檢測(cè)通過(guò)三電極測(cè)試完成。

上述方法具體包括以下步驟：

（1）廢水儲(chǔ)槽中的廢水經(jīng)泵加壓，經(jīng)流量計(jì)調(diào)節(jié)流量為20-120l/h，由廢水進(jìn)口管進(jìn)入超重力電催化反應(yīng)裝置中，啟動(dòng)超重力控制裝置以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之相連的圓筒陽(yáng)極及陽(yáng)極盤(pán)旋轉(zhuǎn)，為體系營(yíng)造超重力場(chǎng)，超重力場(chǎng)大小用超重力因子（β）大小來(lái)衡量，通過(guò)轉(zhuǎn)速（ω）、轉(zhuǎn)子即電極的平均半徑（r）和重力加速度（g）來(lái)計(jì)算，即，調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)大小即超重力因子β為0-200；

（2）待裝置運(yùn)行穩(wěn)定后，啟動(dòng)在線檢測(cè)裝置，調(diào)節(jié)電流，使電流密度為50-300ma/m²，調(diào)節(jié)電壓為3-10v，取樣間隔時(shí)間5分鐘，取樣量10ml，使用高效液相色譜儀和氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測(cè)污染物含量，并計(jì)算污染物去除率。由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)在線檢測(cè)程序，通過(guò)電化學(xué)回路激勵(lì)電信號(hào)傳輸給電化學(xué)工作站，通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示線性極化曲線電化學(xué)譜圖，完成在線檢測(cè)過(guò)程；極化電流和極化電位會(huì)隨著超重力場(chǎng)大小即超重力因子β的變化而變化，通過(guò)在線檢測(cè)的線性極化曲線電化學(xué)譜圖所顯示的超重力場(chǎng)中（0﹤β﹤200）和常重力場(chǎng)中（β=0）極化電流和極化電位的變化規(guī)律，分析電催化降解廢水的過(guò)程；

（3）廢水在超重力場(chǎng)中經(jīng)三電極裝置發(fā)生電催化反應(yīng)，然后由廢水出口管流至廢水儲(chǔ)槽中進(jìn)行循環(huán)降解；

（4）反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣、氯氣或氫氣由氣體出口管排出，經(jīng)氣體分析檢測(cè)裝置檢測(cè)并分析其成分；

（5）待反應(yīng)進(jìn)行到每次取的廢水樣中的污染物去除率達(dá)到80%-100%且不發(fā)生顯著變化時(shí)，反應(yīng)停止，將廢水儲(chǔ)槽中的廢水排空，裝置停止運(yùn)行。

上述方法中，所述廢水為含有芳香族化合物的有機(jī)廢水中的任一種。

進(jìn)一步地，所述廢水包括含酚廢水、含硝基苯廢水、含苯胺廢水中的一種。

上述方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，極化電流可提高15%-25%，極化電位或槽電壓可降低2%-10%，廢水降解時(shí)間可縮短10%-25%，污染物去除率可提高5%-15%。

本發(fā)明還可以通過(guò)分析在線檢測(cè)所得電化學(xué)譜圖和廢水中污染物的去除效率，研究超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的極化電流、極化電位或過(guò)程槽電壓、廢水降解效率的影響規(guī)律，揭示超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的強(qiáng)化原因。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的超重力場(chǎng)中電催化氧化降解廢水的在線檢測(cè)裝置，通過(guò)在超重力電催化反應(yīng)裝置中的靜止陰極盤(pán)上開(kāi)孔并安裝可拆卸的三電極裝置，并將超重力電催化反應(yīng)裝置與三電極裝置，超重力控制裝置，動(dòng)力與電信號(hào)傳輸裝置，電化學(xué)反應(yīng)控制裝置，廢水輸送裝置和氣體分析檢測(cè)裝置相連接，發(fā)明了超重力場(chǎng)中電催化氧化降解廢水在線檢測(cè)裝置，解決了現(xiàn)有裝置由于裝置結(jié)構(gòu)限制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)超重力場(chǎng)中在線檢測(cè)電催化氧化降解廢水過(guò)程的問(wèn)題。

2、超重力場(chǎng)中電催化氧化降解廢水過(guò)程，相比常規(guī)重力場(chǎng)中電催化氧化降解廢水過(guò)程，極化電流可提高15%-25%，極化電位或槽電壓可降低2%-10%，廢水降解時(shí)間可縮短10%-25%，污染物去除率可提高5%-15%。超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的強(qiáng)化作用是因?yàn)槌亓夹g(shù)提高了電催化氧化降解廢水過(guò)程的極限電流密度，降低了極化電位或過(guò)程槽電壓，從而達(dá)到降低廢水降解過(guò)程能耗和提高廢水降解效率的目的。

附圖說(shuō)明

圖1是電催化氧化降解廢水的在線檢測(cè)裝置的示意圖。

圖2是超重力電催化反應(yīng)裝置與三電極裝置的示意圖。

圖3是三電極分布圖。

圖4為實(shí)施例1中超重力和常重力場(chǎng)中ti/iro2-ta2o5電極處理含酚廢水的線性極化曲線圖。

圖5為實(shí)施例2中超重力和常重力場(chǎng)中ti/iro2-ta2o5電極處理含硝基苯廢水的線性極化曲線圖。

圖中：1-超重力電催化反應(yīng)裝置，2-廢水出口管，3-廢水儲(chǔ)槽，4-泵，5-流量計(jì)，6-廢水進(jìn)口管，7-氣體出口管，8-氣體分析檢測(cè)裝置，9-計(jì)算機(jī)，10-電化學(xué)工作站，11-三電極裝置，12-超重力控制裝置，13-穩(wěn)流穩(wěn)壓直流電源，14-動(dòng)力與電信號(hào)傳輸裝置；1.1-靜止陰極盤(pán)，1.2-同心圓筒陰極，1.3-同心圓筒陽(yáng)極，1.4-轉(zhuǎn)動(dòng)陽(yáng)極盤(pán)，1.5-轉(zhuǎn)軸，1.6-絕緣外殼，11.1-工作電極，11.2-對(duì)電極，11.3-參比電極，11.4-聚四氟乙烯密封蓋。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。

如圖1~3所示，本發(fā)明提供了一種電催化氧化降解廢水的在線檢測(cè)裝置，包括超重力電催化反應(yīng)裝置1、三電極裝置11、廢水輸送裝置、氣體分析檢測(cè)裝置8、控制裝置、動(dòng)力與電信號(hào)傳輸裝置14；

超重力電催化反應(yīng)裝置1包括轉(zhuǎn)軸1.5、絕緣外殼1.6、設(shè)置有若干同心圓筒陰極的靜止陰極盤(pán)1.1和設(shè)置有若干同心圓筒陽(yáng)極的轉(zhuǎn)動(dòng)陽(yáng)極盤(pán)1.4，同心圓筒陽(yáng)極1.3和同心圓筒陰極1.2同心交替排列，靜止陰極盤(pán)1.1與轉(zhuǎn)動(dòng)陽(yáng)極盤(pán)1.4上下對(duì)應(yīng)設(shè)置；

所述三電極裝置11設(shè)置在超重力電催化反應(yīng)裝置上部，三電極裝置11包括工作電極11.1、對(duì)電極11.2、參比電極11.3和密封蓋，靜止陰極盤(pán)1.1中心設(shè)有密封蓋；三種電極分別穿過(guò)密封蓋上的孔，工作電極11.1和對(duì)電極11.2組成一條回路，用于測(cè)試工作電極的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，工作電極11.1和參比電極11.3組成另一回路，用于傳輸電子；

廢水輸送裝置包括依次連接的廢水儲(chǔ)槽3、泵4、流量計(jì)5、廢水進(jìn)口管6，廢水進(jìn)口管6穿過(guò)密封蓋進(jìn)入超重力電催化反應(yīng)裝置1中，超重力電催化反應(yīng)裝置1的底部設(shè)有廢水出口管2，廢水出口管2通往廢水儲(chǔ)槽3或放空；

氣體分析檢測(cè)裝置8包括氣體收集器和多組份氣體分析檢測(cè)儀，與超重力電催化反應(yīng)裝置頂部的氣體出口管連接；

電化學(xué)反應(yīng)控制裝置包括計(jì)算機(jī)、電化學(xué)工作站、穩(wěn)流穩(wěn)壓直流電源，電化學(xué)工作站與計(jì)算機(jī)連接，三電極裝置由電化學(xué)工作站控制；

超重力控制裝置12包括變頻器、皮帶、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪，通過(guò)變頻器控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速或頻率，營(yíng)造超重力場(chǎng)，并調(diào)整超重力場(chǎng)強(qiáng)度；

動(dòng)力與電信號(hào)傳輸裝置14使用圓柱式導(dǎo)電滑環(huán)作為電旋轉(zhuǎn)連接器來(lái)傳輸動(dòng)力和電信號(hào)，與轉(zhuǎn)軸1.5末端連接。

上述的在線檢測(cè)裝置中，所述超重力電催化反應(yīng)裝置1，同心圓筒陰極1.2與靜止陰極盤(pán)1.1相連接，同心圓筒陽(yáng)極1.3與旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)相1.4連接，旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)1.4與轉(zhuǎn)軸1.5相連接；靜止陰極盤(pán)1.1的中心開(kāi)孔，用于嵌入能自由拆卸的電化學(xué)測(cè)試用聚四氟乙烯密封蓋11.4。

上述的在線檢測(cè)裝置中，所述密封蓋上設(shè)有四個(gè)孔，四個(gè)孔的中心孔連接廢水進(jìn)口管，其余三個(gè)孔圍繞中心孔呈正三角形等距排列，三個(gè)孔間距均為1cm，分別固定工作電極，對(duì)電極和參比電極。

上述的在線檢測(cè)裝置中，所述同心圓筒陽(yáng)極及旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)選用催化電極材料，同心圓筒陰極及靜止陰極盤(pán)選用鈦或者不銹鋼電極材料，三電極裝置中的工作電極選用與同心圓筒陽(yáng)極及旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極盤(pán)相同的催化電極材料，對(duì)電極選用pt片電極，參比電極選用飽和硫酸亞汞電極或飽和甘汞電極。

本發(fā)明提供了一種電催化氧化降解廢水的在線檢測(cè)工藝，包括以下步驟：

（1）廢水儲(chǔ)槽中的廢水經(jīng)泵加壓，經(jīng)流量計(jì)調(diào)節(jié)流量為20-120l/h，由廢水進(jìn)口管進(jìn)入超重力電催化反應(yīng)裝置中，啟動(dòng)超重力控制裝置以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之相連的圓筒陽(yáng)極及陽(yáng)極盤(pán)旋轉(zhuǎn)，為體系營(yíng)造超重力場(chǎng)，超重力場(chǎng)大小用超重力因子（β）大小來(lái)衡量，通過(guò)轉(zhuǎn)速（ω）、轉(zhuǎn)子即電極的平均半徑（r）和重力加速度（g）來(lái)計(jì)算，即，調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)大小即超重力因子β為0-200，調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)大小即超重力因子β為0-200；

（2）待裝置運(yùn)行穩(wěn)定后，啟動(dòng)在線檢測(cè)裝置，調(diào)節(jié)電流，使電流密度為50-300ma/m²，調(diào)節(jié)電壓為3-10v，取樣間隔時(shí)間5分鐘，取樣量10ml，使用高效液相色譜儀和氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測(cè)污染物含量，并計(jì)算污染物去除率。由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)在線檢測(cè)程序，通過(guò)電化學(xué)回路激勵(lì)電信號(hào)傳輸給電化學(xué)工作站，通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示線性極化曲線電化學(xué)譜圖，完成在線檢測(cè)過(guò)程；極化電流和極化電位會(huì)隨著超重力場(chǎng)大小即超重力因子β的變化而變化，通過(guò)在線檢測(cè)的線性極化曲線電化學(xué)譜圖所顯示的超重力場(chǎng)中（0﹤β﹤200）和常重力場(chǎng)中（β=0）極化電流和極化電位的變化規(guī)律，分析電催化降解廢水的過(guò)程；

（3）廢水在超重力場(chǎng)中經(jīng)三電極裝置發(fā)生電催化反應(yīng)，然后由廢水出口管流至廢水儲(chǔ)槽中進(jìn)行循環(huán)降解；

（4）反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣、氯氣或氫氣由氣體出口管排出，經(jīng)氣體分析檢測(cè)裝置檢測(cè)并分析其成分；

（5）待反應(yīng)進(jìn)行到每次取的廢水樣中的污染物去除率達(dá)到80%-100%且不發(fā)生顯著變化時(shí)，反應(yīng)停止，將廢水儲(chǔ)槽中的廢水排空，裝置停止運(yùn)行。

本發(fā)明還可以通過(guò)分析在線檢測(cè)所得電化學(xué)譜圖和廢水中污染物的去除效率，研究超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的極化電流、極化電位或過(guò)程槽電壓、廢水降解效率的影響規(guī)律，揭示超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的強(qiáng)化原因。

下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明使用上述裝置進(jìn)行電催化氧化降解廢水的方法。

實(shí)施例1：

超重力場(chǎng)中ti/iro2-ta2o5陽(yáng)極電催化氧化降解模擬含酚廢水的在線檢測(cè)研究

超重力電催化氧化降解廢水裝置的外殼由有機(jī)玻璃材料制成，內(nèi)徑210mm，高150mm，內(nèi)置轉(zhuǎn)動(dòng)的同心圓筒陽(yáng)極3個(gè)和陽(yáng)極盤(pán)及靜止的同心圓筒陰極3個(gè)和陰極盤(pán)，同心圓筒陽(yáng)極盤(pán)與轉(zhuǎn)軸連接。三電極系統(tǒng)中工作電極為ti/iro2-ta2o5電極，對(duì)電極為pt片電極，參比電極為飽和甘汞電極。

以苯酚溶液模擬含酚廢水，初始苯酚濃度為500mg/l，廢水儲(chǔ)槽中的廢水經(jīng)泵加壓，流量計(jì)調(diào)節(jié)至流量60l/h后，由廢水進(jìn)口管進(jìn)入超重力電催化反應(yīng)系統(tǒng)中，開(kāi)啟穩(wěn)流穩(wěn)壓直流電源，調(diào)節(jié)電流，使電流密度為250ma/m²，調(diào)節(jié)電壓為4v，啟動(dòng)超重力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)大?。ǔ亓σ蜃应拢?，使得廢水在超重力場(chǎng)中經(jīng)三電極系統(tǒng)發(fā)生電催化反應(yīng)，然后由廢水出口管流至廢水儲(chǔ)槽中進(jìn)行循環(huán)降解，待裝置運(yùn)行穩(wěn)定后，開(kāi)啟電化學(xué)工作站，由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)在線檢測(cè)程序，通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示的線性極化曲線（圖4所示）可知，當(dāng)超重力因子為60時(shí)，電極電位為1.3v處對(duì)應(yīng)的極化電流由常規(guī)重力場(chǎng)中的2.5ma增大到超重力場(chǎng)中的3.1ma，增大了24%，當(dāng)極化電流為4ma時(shí)，極化電位由常規(guī)重力場(chǎng)中的1.37v減小到超重力場(chǎng)中的1.34v，減小了2%，電極超電勢(shì)降低，槽電壓及過(guò)程能耗降低，此時(shí)，苯酚的去除率由常規(guī)重力場(chǎng)中的89%增大到超重力場(chǎng)中的100%，增大了12%，降解時(shí)間由常規(guī)重力場(chǎng)中的3小時(shí)縮短到到超重力場(chǎng)中的2小時(shí)，縮短了33%，通過(guò)超重力電催化氧化降解廢水裝置及工藝的在線檢測(cè)的電化學(xué)譜圖可知，超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的強(qiáng)化作用是因?yàn)槌亓?chǎng)提高了電催化氧化降解廢水過(guò)程的極化電流，降低了極化電位或過(guò)程槽電壓，從而達(dá)到降低廢水降解過(guò)程能耗和提高廢水降解效率的目的。

實(shí)施例2：超重力場(chǎng)中ti/iro2-ta2o5陽(yáng)極電催化氧化降解模擬含硝基苯廢水的在線檢測(cè)研究

超重力電催化氧化降解廢水裝置的外殼由有機(jī)玻璃材料制成，內(nèi)徑210mm，高150mm，內(nèi)置轉(zhuǎn)動(dòng)的同心圓筒陽(yáng)極3個(gè)和陽(yáng)極盤(pán)及靜止的同心圓筒陰極3個(gè)和陰極盤(pán)，同心圓筒陽(yáng)極盤(pán)與轉(zhuǎn)軸連接。三電極系統(tǒng)中工作電極為ti/iro2-ta2o5電極，對(duì)電極為pt片電極，參比電極為飽和甘汞電極。

以硝基苯溶液模擬含硝基苯廢水，初始硝基苯濃度為500mg/l，廢水儲(chǔ)槽中的廢水經(jīng)泵加壓，流量計(jì)調(diào)節(jié)至流量60l/h后，由廢水進(jìn)口管進(jìn)入超重力電催化反應(yīng)系統(tǒng)中，開(kāi)啟穩(wěn)流穩(wěn)壓直流電源，調(diào)節(jié)電流，使電流密度為300ma/m²，調(diào)節(jié)電壓為5v，啟動(dòng)超重力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)大小（超重力因子β），使得廢水在超重力場(chǎng)中經(jīng)三電極系統(tǒng)發(fā)生電催化反應(yīng)，然后由廢水出口管流至廢水儲(chǔ)槽中進(jìn)行循環(huán)降解，待裝置運(yùn)行穩(wěn)定后，開(kāi)啟電化學(xué)工作站，由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)在線檢測(cè)程序，通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示的線性極化曲線（圖5所示）可知，當(dāng)超重力因子為90時(shí)，電極電位為1.3v處對(duì)應(yīng)的極化電流由常規(guī)重力場(chǎng)中的2.527ma增大到超重力場(chǎng)中的2.924ma，增大了15.7%，當(dāng)極化電流為4ma時(shí)，極化電位由常規(guī)重力場(chǎng)中的1.37v減小到超重力場(chǎng)中的1.35v，減小了1.67%，電極超電勢(shì)降低，槽電壓及過(guò)程能耗降低，此時(shí)，硝基苯的去除率由常規(guī)重力場(chǎng)中的85%增大到超重力場(chǎng)中的98%，增大了13%，降解時(shí)間由常規(guī)重力場(chǎng)中的3小時(shí)縮短到到超重力場(chǎng)中的2.5小時(shí)，縮短了16.7%，通過(guò)超重力電催化氧化降解廢水裝置及工藝的在線檢測(cè)的電化學(xué)譜圖可知，超重力場(chǎng)對(duì)電催化氧化降解廢水過(guò)程的強(qiáng)化作用是因?yàn)槌亓?chǎng)提高了電催化氧化降解廢水過(guò)程的極化電流，降低了極化電位或過(guò)程槽電壓，從而達(dá)到降低廢水降解過(guò)程能耗和提高廢水降解效率的目的。