微电流电解对尿素降解的机理及影响因素研究

doi:10.3969/j.issn.1001-5485.2015.06.009

长江科学院院报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (6): 49-52.DOI: 10.3969/j.issn.1001-5485.2015.06.009

微电流电解对尿素降解的机理及影响因素研究

林莉^a,b,谢雯静^a,b,李青云^a,b,赵良元^a,b,吴敏^a,b,冯璁^a,b

长江科学院 a. 流域水环境研究所;b.流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室,武汉 430010

收稿日期:2015-04-02 出版日期:2015-06-20 发布日期:2015-06-04
作者简介:林莉(1983-),女,湖北咸宁人,高级工程师,博士,主要从事环境污染控制研究,(电话)027-82828146(电子信箱)artemis066@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51309019);科技部科研院所技术开发研究专项资金项目(2012EG136134)

Mechanism and Influence Factors of Electrolytic Degradation of Urea by Low-amperage Electric Current

LIN Li^1,2, XIE Wen-jing^1,2, LI Qing-yun^1,2, ZHAO Liang-yuan^1,2, WU Min^1,2, FENG Cong^1,2

1.Basin Water Environment Research Department, Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China;
2. Hubei Provincial Key Laboratory of Basin Water Resource and Eco-environmental Sciences, Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China

Received:2015-04-02 Online:2015-06-20 Published:2015-06-04

摘要/Abstract

摘要： 采用微电流电解技术对模拟游泳池水中的尿素进行降解处理,探索了电解对尿素的去除机理,研究了电流密度和氯离子浓度等因素对电解去除尿素效果的影响。结果表明:以钌钛和不锈钢分别做阳极和阴极材料,当水溶液中有较高浓度的氯离子存在时,电解过程中产生的活性氯使得尿素被氧化,尿素降解产物中无氨氮、氯胺等二次污染物,尿素极有可能通过电解生成了N₂等气体挥发到空气中。电流密度和氯离子浓度对尿素的去除效率有很大影响,随着电流密度和氯离子浓度的增加,尿素去除效率逐渐上升。在400 mg/L的氯离子浓度条件下,电流密度为12 mA/cm²时,电解处理30 min时尿素去除率可达99.5%。将微电流电解技术应用于游泳池水中的尿素去除,无需添加电解质,即能达到较高的尿素去除效果,采用该技术对游泳池水中的尿素进行降解去除完全可行。

Abstract: In this research, urea in swimming pools was treated by low-amperage electric current, and the influence factors including current density and chloride ion concentration and the mechanism of electrolytic removal of urea were investigated. Results indicated that urea was oxidized by active chlorine which was produced when there was high concentration of chloride ion in the solution with ruthenium-titanium as anode material and stainless steel as cathode material. No harmful by-product such as ammonia nitrogen or chloramines was produced. Urea possibly degraded into gases like N₂ and volatilized into the air. Current density and chloride ion concentration have great effect on the efficiency of urea removal. The removal of urea increased with the rise of current density and chloride ion concentration. Urea removal rate reached 99.5% at current density of 12 mA/cm² and chloride ion concentration of 400 mg/L by 30 min electrolytic treatment. Due to the high removal rate of urea by electrolysis treatment with no need of electrolyte, electrolytic removal of urea by low-amperage electric current is feasible for swimming pool water treatment.

中图分类号:

X524

林莉,谢雯静,李青云,赵良元,吴敏,冯璁. 微电流电解对尿素降解的机理及影响因素研究[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(6): 49-52.

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