陰離子初始濃度

本實驗之研究目的為確認在不同濃度下之磷酸根離子所造成之惰性層，不同 起始濃度之磷酸鹽經電混凝反應去除結果圖如圖5- 1 所示，分別以 25 mg/L、

50mg/L、100 mg/L 為起始濃度，採固定之電壓 60 V，pH 調整至 pH=7，恆溫水 設定為20℃。在實驗中所紀錄之溶液之起始導電度分別為 956 μs/cm、969 μs/cm 及1022 μs/cm，電源供應器所顯示之電流值分别為 0.054A、0.035A 和 0.016A，

由圖5- 1 中可以發現，去除效率皆不到 5%，起始濃度 100 mg/L 則無任何去除效 果，雖可發現磷酸鹽濃度越高則去除效率越差，但結果不明顯。

圖5- 1 不同起始濃度之磷酸鹽經電混凝反應去除結果圖 (V=60 V, pH=7, T=20℃).

而圖5- 2 超聲波電混凝法之不同起始濃度磷酸根去除磷酸根之釋鋁量及阻抗 結果圖則可以發現，阻抗隨著磷酸根濃度提高，釋鋁量則隨著磷酸根濃度及阻抗 上升而下降，從阻抗實驗發現，隨著磷酸鹽濃度增加，惰性層則變得更厚，進而 增加了阻抗，由於本實驗所採用的是固定電壓，當極版的阻抗提高，則會影響到

輸入之電流，由下公式5-1，則可得知電壓 V 為固定時，阻抗越大，輸入之電流 則越小，進而影響釋鋁量。由本實驗可以得知，陰離子之濃度確實會造成惰性層 之增生，對於阻抗及釋鋁量產生影響，進而影響去除效率。

V=IR 式5- 1

圖5- 2 超聲波電混凝法之不同起始濃度磷酸根去除磷酸根之釋鋁量及阻抗結果圖 (V=60 V, pH=7, T=20℃).

doi:10.6342/NTU201801018

81%、77%、66%、53%，阻抗分別為 432 歐姆、276 歐姆、398 歐姆、772 歐 姆 、2098 歐姆，其釋鋁量則隨著阻抗越高，釋鋁量越低。超聲波在溶液中使用

圖5- 3 以超聲波電混凝法之不同超聲波瓦數去除磷酸根反應去除結果圖 (C0=100 mg/L, V=60 V, pH=7, T=20℃).

圖5- 4 以超聲波電混凝法之不同超聲波瓦數去除磷酸根之釋鋁量及阻抗結果圖 (C0=100 mg/L, V=60 V, pH=7, T=20℃).

doi:10.6342/NTU201801018

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圖5- 5 不同瓦數於極版去除惰性層之示意圖 (a)150 W 以下 (b) 150 W 以上

5.2.2 操作頻率

本實驗之研究目的為確認在不同超聲波操作頻率下對於惰性層去除之影響，

因操作頻率影響能源消耗量及去除效率。以超聲波電混凝法之不同操作超聲波頻 率去除磷酸根反應去除結果圖如圖5- 6 所示，以 100 mg/L 之磷酸根為起始濃 度，採固定之電壓60 V，pH 調整至 pH=7，氯濃度為 5 mg/Ｌ，恆溫水設定為 20℃，分別不同操作時間為操作因子，其超聲波使用頻率為反應開始後每 4 分 鐘、9 分鐘、14 分鐘操作後，使用 1 分鐘之超聲波至操作時間結束，由圖 5- 6 可 得知，在不同操作頻率下 5 分鐘、10 分鐘、15 分鐘之去除效率分別為 81%、81%

及 78%，推測原因為，以 15 分鐘之超聲波能量太弱，無法持續的去除極版之惰 性層，由圖5- 7 亦可得知阻抗及釋鋁量在操作頻率 10 分鐘時阻抗最小，而在超 聲波使用頻率過於頻繁的情況下則造成如同 5.2.1 節說明知情況發生，在考慮操 作效率將使用能量的情況下，將採用 10 分鐘之操作頻率之使用。

圖5- 6 以超聲波電混凝法之不同操作超聲波頻率去除磷酸根反應去除結果圖 (C0=100 mg/L, V=60 V, pH=7, T=20℃, Cl^-=5 mg/L).

圖5- 7 以超聲波電混凝法之不同操作頻率去除磷酸根反應去除結果圖 (C0=100 mg/L, V=60 V, pH=7, T=20℃, Cl^-=5 mg/L).

doi:10.6342/NTU201801018 mg/L、15 mg/L、20 mg/L，在不使用超聲波的情況下，完成三十分鐘之實驗。由 圖5- 8 以超聲波電混凝法之不同氯濃度去除磷酸根反應去除結果圖可以得知在不 同濃度 0 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、15 mg/L、20 mg/L 之氯離子，最終去除效率 分別為 1％、19％、83％、90％和 85％。Mouedhen et al.等學者(Mouedhen, 2008) 亦進行過相同的研究，其結果發現鹵化物可將惰性層溶解，其研究結果為60 ppm