染料廢水具有有機物成分復雜、濃度高、難降解物質多、色度高、毒性大等特點。目前已報道的處理方法有:生物處理法、絮凝法、吸附法、化學氧化法和電解法等。本實驗針對某染料化工廠的二段出水廢水進行了研究。此廢水 中含有陽離子染料和酸性染料,并且因其有大量的無機鹽,故導電性好,但可生化性極差。因此,我們采用電解絮凝-催化氧化的方法進行處理,研究了電解電壓、電解時間、氧化劑用量、催化劑用量及pH值對染料工業(yè)廢水COD去除的影響,同時探討了此方法的作用機理。

　　實驗方法

　　按照預定的實驗目的,取一定量的染料廢水(200ml)于電解槽中,在極板間距15mm、一定電流和電壓下,根據電解實驗簡圖所示連接電路進行染料廢水的處理,同時監(jiān)測其溫度及pH的變化,實驗結束后取樣品用重鉻酸鉀法測定COD。

　　.結果與討論

　　1　不同電解條件對廢水中COD去除效果的影響

　　1.1　電解電壓與COD去除率之間的關系

　　在電絮凝[7]過程中,金屬陽極鋁板逐漸溶解。從陽極上溶解下來的Al3+起混凝劑的作用,其化學反應過程如下:

　　(1)鋁陽極逐漸以鋁離子的形式進入水中:

　　Al-3e※Al3+,鋁離子向陰極遷移;(2)在陰極,水分子在電場的作用下分解:2H2O+2e※H2←+2OH-,產生的氫氧根向陽極遷移;

　　(3)在pH合適的條件下,鋁離子與氫氧根相遇,發(fā)生鋁離子的水解、聚合、沉淀反應:Al3++3OH-※Al(OH)3↑

　　因此,適當控制電解電壓,控制Al3+溶出和OH-的生成速度,即可控制電絮凝的最佳條件。在不同電解電壓下,COD去除率的變化情況證明,在無催化劑、氧化劑的條件下,COD最高可去除26.3%�？梢�,對于如此高COD的染料廢水,電絮凝產生的羥基鋁仍具有很高的吸附活性,使產生的帶電膠體吸附與它具有相反電荷的膠體微粒以及大分子,即把部分有機物從溶液中脫離出來,從而降低COD。還可看出,隨著電壓的增大,COD去除率也隨之增高,但在5—6V時明顯下降,這可能是因為生成膠體太多,使電流效率降低,因此要兩者兼顧的原因。在加入氧化劑進行電絮凝時,COD去除率可達29.4%,在氧化劑、催化劑同時加入后,COD去除率可達到34.9%,并且三個系列都是在外加電壓4V時達到了最好的去除效果�？傊�,電解電壓的增加相當于生成Al(OH)3速度的提高,同時由于電流、電壓對載體作功產生一定的熱量,加速了氧化速度和催化速度。因此,電解電壓是決定去除效果的重要因素之一,權衡各方面后,選4V電解電壓為最好。具體聯系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。

　　1.2　電解時間與COD去除率之間的關系

　　電解時間同樣是影響COD去除率的一個重要因素。結果表明,COD的去除率隨電解時間的加長而增加。但是,當達到一定的時間后,COD去除率的變化較為平緩。在直接電解和加入氧化劑再電解兩種情況下,只能在超過1.5h后才能達到較高的處理效果,而在加入氧化劑和催化劑再電絮凝可使電解時間縮短0.5h,僅在1h就能使COD去除率達到穩(wěn)定的狀態(tài)。由此看來,催化劑加快了氧化的進程,使電解時間縮短,節(jié)省了電能的消耗,降低了成本。

　　結　論

　　我們采用電絮凝-催化氧化法對染料工業(yè)廢水進行了處理,在處理量為200ml時,最佳實驗條件:

　　電解電壓U=4V;電解時間t=1h;H2O2在處理液中的濃度0.6%;MO用量2.5g/L;平均COD去除率可達77.5%,達到了凈化效果,為在較低COD下進行脫色處理奠定了基礎。同時,本研究利用了礦渣經處理制得的含TiO2的催化劑MO,它具有很好的催化作用,可縮短電解時間,降低了實驗成本。