光伏/水处理耦合系统的实验研究

发布时间：2021-07-27 06:52

　　为改善光伏/光化学水处理系统染料脱色时间长、污染物处理能力低、系统光损失大、结构复杂、流道易漏水等缺点,本论文从提高污染物降解效率的角度出发,提出了光伏/光-电化学水处理系统,利用系统中太阳能电池板产生的电能为电化学过程提供能量,实现光-电化学对染料污水的协同降解;从优化装置结构、降低系统光损失的角度出发,提出了光伏/光化学薄液膜水处理系统,该系统利用污染物薄液膜流动状态来降低光损失,提高系统发电量。首先,利用太阳能电池搭建了光伏/光-电化学水处理系统来实现偶氮染料降解与系统能量供给。本实验研究了不同水处理系统中的染料脱色效率与电池板性能,实验在天津户外条件下进行,模拟染料废水选择酸性红26。该光伏/光-电化学水处理系统进行50mg/L酸性红26降解时,实验结果表明光化学与电化学对酸性红26的脱色具有协同作用,与单独的光化学过程和单独电化学过程相比,染料完全脱色时间分别缩短了50%和44.4%。在此系统中,电池上方流道内循环流动的模拟染料废水通过吸收太阳光的远红外部分,带走了部分热量降低了电池板的温度,同时模拟酸性红26废水的温度从7°C升高到16°C,这部分的温度升高有利于加快酸性红... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SOLWAT系统原理图

第 1 章 文献综述5 论文工作的提出太阳能光谱范围广泛，将太阳能与水处理技术进行结合，既可以降低对不可生能源的消耗，又可以对水资源进行净化处理，实现太阳能的高效利用。上述过硫酸盐作为光化学氧化剂的光伏/光化学水处理系统虽然改善了光伏/光催化统中的光谱利用率低以及发电量低的缺点，但是在光伏/光化学实验中仍存在污染物处理能力低、光化学氧化剂量大、染料完全脱色与矿化时间长、流道易水等缺点。

图 2-1 染料分子结构图:（a）酸性红 26,（b）酸性棕 14Fig. 2-1 The molecular structure of dyes: (a) Acid red 26, (b) Acid brown 14在实验过程中，所有配制试剂所用的溶剂均为蒸馏水。硫酸钠与氯化钠在反应过程中为电催化氧化过程中电解质，过硫酸钠为光化学氧化剂，硫酸与氢氧化钠用于 pH 值的调节，在每次使用电极之前需用稀盐酸对其进行清洗以保证电极表面的清洁。2.2 实验装置2.2.1 光伏/光-电化学水处理系统光伏/光-电化学水处理系统主要由以下两部分构成：光化学平板反应器和电化学反应器。图 2-2 为系统的流程图，两个系统之间通过微型直流泵（购自欧时公司，工作电压为 3~12V，压头为 6m，最大流量为 2.8L/min）连接，实现有机

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3305314