電解法處理印染廢水的研究_secret

1、1電解法處理印染廢水的研究電解法處理印染廢水的研究摘要利用自制電解裝置，以鐵電極為陽(yáng)極，銅電解為陰極對(duì)印染廢水進(jìn)行電解。在外電壓的作用下，利用可溶性陽(yáng)極鐵產(chǎn)生大量的陽(yáng)離子對(duì)膠體廢水進(jìn)行凝聚，同時(shí)在陰極上析出大量的氫氣泡與絮粒粘附在一起上浮，電解過程中生成的羥基自由基對(duì)有機(jī)染料進(jìn)行降解脫色反應(yīng)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)電解法處理印染廢水進(jìn)行了大量的研究，概括了電解過程中污染物去除的四種機(jī)理。既氫氧化鐵與絮粒表面的絡(luò)和作用、化學(xué)調(diào)整作用和沉淀的上浮作用

2、。電解時(shí)是氧化、還原、中和、凝聚、氣浮幾種化學(xué)反應(yīng)和物理變化的綜合作用，使印染廢水得到凈化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電化學(xué)方法處理印染廢水的效果十分明顯，廢水的脫色率在95%以上。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞染料降解印染廢水電化學(xué)方法羥基自由基在21世紀(jì)的今天，環(huán)境保護(hù)和環(huán)境污染防治工程日益受到人們重視。染料和印染工業(yè)的廢水處理一直是個(gè)令人捆擾的問題。隨著我國(guó)印染工業(yè)的發(fā)展，印染行業(yè)已成為工業(yè)廢水的排放大戶。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)印染廢水的排放約為3106~4106

3、m3／d.。而在制造過程中染料的損失率約為2%，在印染工業(yè)中其損失率約為10%。這類染料廢水具有高色度、高含鹽量、有機(jī)物難生化降解、水質(zhì)水量隨時(shí)間變化較大等特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境污染很大，使之成為工業(yè)廢水治理的難點(diǎn)[2]。用電化學(xué)的方法來處理這類廢水，以其設(shè)備簡(jiǎn)單，投資小，占地少等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來研究的熱點(diǎn)。電解過程中生成的羥基自由基是一種強(qiáng)氧化劑，具有很高的氧化電位（2.8V），羥基自由基通過引發(fā)鏈反應(yīng)最終可以將有機(jī)物氧化為最簡(jiǎn)單的分子H2O和

4、CO2，而且Fe(OH)3膠體可以吸附有機(jī)物發(fā)色基團(tuán)使之共同沉淀[3]。實(shí)驗(yàn)以紫外可見光譜圖表征工業(yè)染料廢水經(jīng)電解后的吸光度的變化；以紅外光譜分析廢水沉淀；用精確pH試紙測(cè)定電解前后廢水的pH值變化；根據(jù)電壓、電流及電解時(shí)間來核算實(shí)驗(yàn)成本。本文基于對(duì)其脫色機(jī)理和實(shí)驗(yàn)工業(yè)化的可行性進(jìn)行了研究，并對(duì)電極的選擇，電極間的距離，電壓的控制，支持電解質(zhì)的加入量、流量的大小等實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化選擇進(jìn)行3紅色，可知沉淀中有Fe3離子。故可以推出發(fā)生的電極

5、反應(yīng)。2.22.2、電極反應(yīng)、電極反應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)為可能發(fā)生的電極反應(yīng)如下：陽(yáng)極（氧化）2H2O－2e→2OH.2HOH－－e→OH.(堿性條件下)Fe－2e→Fe2Fe－3e→Fe3陰極（還原）2H2O2e→H22OHˉ當(dāng)然廢水溶液中還存在這樣的化學(xué)反應(yīng)：Fe22OHˉ→Fe(OH)2Fe33OHˉ→Fe(OH)32.32.3、條件的優(yōu)化：、條件的優(yōu)化：對(duì)于支持電解質(zhì)的加入的量一般是5~10gL。若在電解過程中加入過多的氯化鈉則會(huì)使

6、反應(yīng)的電流密度過大，從而消耗過多的電量，反之加入的過少有機(jī)物降解的速度太慢且不徹底，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)表明電解電壓應(yīng)控制在10V而總電壓則在15左右，電極件的距離為15cm左右。流量應(yīng)控制在0.75dm3min以下。[5]2.42.4、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)機(jī)理電解時(shí)在廢水中加少量的氯化鈉固體作為支持電解質(zhì)。在堿性條件下電解時(shí)陽(yáng)極上的氫氧根失去一個(gè)電子可以生成的羥基自由基，是強(qiáng)親電基團(tuán)，容易進(jìn)攻電子云密度較高的環(huán)類有機(jī)物，使之開環(huán)降解而

7、脫色[4]。同時(shí)陽(yáng)極上生成的Fe3、Fe2與OH－結(jié)合生成Fe(OH)3和Fe(OH)2膠體對(duì)印染廢水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附，而陰極上還可以生成的對(duì)膠體凝聚物有上浮作用的活性氫，使凝聚物漂浮在廢水的上面以便于浮選。另一方面由于在電解過程中加入了氯化鈉，因此在電解過程中可以生成少量的Cl2、ClOˉ、ClO3ˉ等氧化電位很高的物質(zhì)參與了有機(jī)物的降解。3、樣品處理結(jié)果、樣品處理結(jié)果3.13.1、紫外可見吸收光譜分析紫外可見吸收光譜分析下表是淮北