染料廢水電凝聚脫色過(guò)程
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2018-3-22 17:21:54
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電凝聚法處理染料廢水處理機(jī)理的研究,國(guó)內(nèi)外較多學(xué)者取得了相關(guān)成果。但目前絕大部分研究過(guò)程,均集中在對(duì)處理之后廢水中有機(jī)成分的結(jié)構(gòu)變化上,并且通常認(rèn)為染料在電極表面發(fā)生了氧化還原反應(yīng),有新的物質(zhì)生成或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化;加之電解過(guò)程中的電解氣浮和絮凝沉降作用,上述幾種機(jī)理同時(shí)作用使得染料廢水得以?xún)艋。但?duì)于處理過(guò)程究竟是凝聚、沉降過(guò)程還是氧化還原過(guò)程是最主要的去除過(guò)程的研究,相對(duì)較少。本研究采用不同種類(lèi)電極對(duì)結(jié)構(gòu)上分別具有雜環(huán)、偶氮和蒽醌等不同特征結(jié)構(gòu)的活性嫩黃X-6G、活性黃X-R和活性艷蘭X-BR等三種模擬染料廢水的脫色機(jī)理進(jìn)行了研究,以判斷脫色過(guò)程中的主導(dǎo)作用。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
研究過(guò)程如下:模擬染料廢水濃度均為600mg/L,攪拌速度250rad/min,極板間距1cm,pH值不調(diào),電解電壓10V,添加電解質(zhì)濃度為0.005mol/LNa2SO4。分別采用石墨電極、鋁電極和鐵電極做陽(yáng)極,鐵電極做陰極,采用電凝聚方式處理三種模擬廢水。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
在上述實(shí)驗(yàn)條件下,電凝聚法不同電極處理三種活性染料模擬廢水不同處理時(shí)間脫色效果。不同電極處理三種廢水時(shí)的趨勢(shì)相似。石墨陽(yáng)極鐵陰極時(shí),由于無(wú)金屬溶解,只有部分水被電解生成氫氣和氧氣逸出,能使少量染料分子因氣浮而被去除;同時(shí)會(huì)有少量染料分子在陽(yáng)極表面發(fā)生了氧化反應(yīng),或在陰極表面被還原,使得發(fā)光基團(tuán)遭到破壞而使廢水脫色。但由于總體上上述反應(yīng)進(jìn)程較慢,且反應(yīng)程度有限,因此脫色率隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)略有增加,但總體很低,最高值也不到5%。而鋁陽(yáng)極鐵陰極時(shí)脫色效果略有增加,最高值均超過(guò)15%。脫色率出現(xiàn)了隨著時(shí)間增加逐漸下降的趨勢(shì)。應(yīng)該是反應(yīng)開(kāi)始時(shí)鋁陽(yáng)極發(fā)生溶解,產(chǎn)生鋁離子,通過(guò)絮凝氣浮使得染料分子得到上浮去除,同時(shí)也可能會(huì)發(fā)生染料分子在陽(yáng)極表面的氧化和陰極表面的還原過(guò)程。但鋁離子溶出過(guò)程逐漸趨緩,直至達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。此時(shí)基本沒(méi)有鋁離子再進(jìn)入溶液中,且由于鈍化和極化現(xiàn)象,電解水的過(guò)程也基本停止。被絮凝到溶液表面的絮體在攪拌作用下,會(huì)有少量發(fā)生水解,因而脫色率會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)略有下降。而鐵陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程中,三種染料模擬廢水處理效果均較好,到30min之后脫色率達(dá)到最高約95%左右,之后基本保持不變。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
從以上可以看出,電化學(xué)處理三種染料模擬廢水的過(guò)程中,石墨陽(yáng)極的脫色效果最差,鋁陽(yáng)極次之,鐵陽(yáng)極最好。據(jù)此可以認(rèn)為,在實(shí)驗(yàn)研究的時(shí)間段內(nèi),三種染料模擬廢水的脫色過(guò)程,均主要由于鐵和鋁離子的凝聚和電解氣浮過(guò)程,而并非由于染料分子在陽(yáng)極表面發(fā)生的氧化以及陰極表面發(fā)發(fā)生還原過(guò)程。
結(jié)論
根據(jù)不同陽(yáng)極電凝聚法處理具有不同結(jié)構(gòu)特征的模擬染料廢水的對(duì)比研究可以推測(cè)出,主要是金屬陽(yáng)極溶解后產(chǎn)生的金屬絮凝劑的絮凝和電解氣浮作用導(dǎo)致的廢水脫色,而不是直接或者間接電氧化及還原過(guò)程。電解水之后產(chǎn)生的氫氣和氧氣上浮過(guò)程雖然也會(huì)有一定的脫色效果,但其作用相對(duì)較小。