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1.4.4材料机械强度测试
微电解材料的机械强度通过工程陶瓷力学综合试验机(KSF003测力控制仪)测定。采用点接触法测试球形微电解材料的抗压强度,测试过程中,控制试验机的加力速度恒定,记录材料破碎时承载的力。
有关计算公式为:
2结果和讨论
2.1新型微电解材料的制备方法研究
2.1.1铁炭比的优化
不同铁炭比〔(V(Fe)∶V(C)=2∶1、1∶1和1∶2〕下制备的微电解材料对废水的处理效果如图1所示。其中,原水生物急性毒性为4.27mg/L,B/C为0.37。
由图1可知,当V(Fe)∶V(C)=1∶1时,新型微电解材料对废水的处理效果最好,反应60min后,CODCr去除率为22%;处理出水的生物急性毒性为0.26mg/L,较原水削减了94%;处理后废水B/C为0.50,提高了35%。这主要是因为本实验中铁和炭的粒径相近,当V(Fe)∶V(C)=1∶1时,铁和炭形成的原电池数目最多。
综合图1可以看到,CODCr去除率越高,生物急性毒性削减率越大,B/C提高越明显。这是因为微电解反应去除了部分有机物,减少了有毒有害物质的浓度,同时废水的可生化性也得到了提高。但生物急性毒性的削减率(约90%)远高于CODCr去除率(约20%),这是由于微电解反应主要将高毒性的大分子有机物断裂成低毒或无毒小分子物质,有机物并未得到完全降解。
2.1.2膨润土含量的确定
在V(Fe)∶V(C)=1∶1的条件下,考察了不同膨润土含量的微电解材料对废水的处理效果,结果如图2所示。其中,原水生物急性毒性为3.72mg/L,B/C为0.37。
由图2可知,当膨润土体积分数从20%提高到80%时,CODCr去除率由26%降低到19%,处理出水的生物急性毒性由0.48mg/L提高到0.65mg/L,B/C由0.51降低到0.41。由此可知,随膨润土含量的增加,处理效果逐渐变差,这主要是因为当膨润土含量增加时,微电解反应的有效成分铁和炭的含量则相对降低,处理效果变差。因此,最佳的膨润土体积分数为20%,即V(Fe)∶V(C)∶V(膨润土)=4∶4∶2。
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