電化學(xué)法具有氣浮、絮凝、殺菌的作用，且沒(méi)有添加任何混凝劑，便于廢水回用，因此，在廢水處理上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。染料廢水普遍存在COD高、色度高、成分復(fù)雜、可生化性差等問(wèn)題，所以處理難度大、費(fèi)用高。本文采用HJ-1型電解浮上法實(shí)驗(yàn)裝置，以鋁板為電極板的電絮凝-氣浮法對(duì)浙江義烏一染料廠的染料廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
1、實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)水樣
本實(shí)驗(yàn)的廢水來(lái)自于浙江義烏一染料廠。其水質(zhì)具體情況見(jiàn)表1：
1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
HJ-1型電解浮上法實(shí)驗(yàn)裝置：采用可溶性鋁板為電極，極板面積為40cm2。該裝置可以自動(dòng)交換電極，當(dāng)陰陽(yáng)極交換時(shí)，陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象又重新開(kāi)始。通過(guò)電流調(diào)節(jié)，使反應(yīng)在恒定電流下進(jìn)行。
1.3 儀器及藥品
HJ-1型電解浮上法實(shí)驗(yàn)裝置、哈希分光光度計(jì)、pH計(jì)等。
鉻黑T、NaCl、H2SO4、NaOH等。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
取500mL鉻黑T模擬廢水置于燒杯中，以鋁板為電極板，在不同的極板間距和電流密度下，加入不同量的電解質(zhì)，調(diào)節(jié)pH值，進(jìn)行電解，實(shí)驗(yàn)完畢取樣靜置一段時(shí)間后，取上清液，測(cè)定其吸光度，計(jì)算脫色率和脫色能耗。
2、結(jié)果與討論
2.1 電解質(zhì)濃度的影響
在以下反應(yīng)條件下考察電解質(zhì)NaCl濃度對(duì)實(shí)際染料廢水降解效果的影響：極板間距為2.5cm、電流密度為5mA/cm2、不調(diào)節(jié)pH值，電解質(zhì)NaCl濃度分別為0g/L、0.5g/L、1g/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。
從圖1中可以看出，電解質(zhì)濃度的增加對(duì)實(shí)際廢水的影響很小。當(dāng)NaCl濃度由0g/L增加到1.0g/L時(shí)，脫色率由48.88%提高到51.28%，僅提高了2.4%。因此，該染料廠的染料廢水可不加電解質(zhì)。
在純?nèi)玖辖到膺^(guò)程中，電解質(zhì)濃度的影響很大，但在實(shí)際染料廢水中卻不大，說(shuō)明實(shí)際廢水中已經(jīng)含有大量的電解質(zhì)。由于實(shí)際染料廢水含鹽量高的特性，用傳統(tǒng)方法處理的效果往往并不理想，但電化學(xué)法表現(xiàn)出了較強(qiáng)的實(shí)用性。
2.2 電流密度的影響
在以下反應(yīng)條件下考察電流密度對(duì)實(shí)際染料廢水降解效果的影響：極板間距為2.5cm、不投加電解質(zhì)NaCl、不調(diào)節(jié)pH值，電流密度分別為2.5mA/cm2、5mA/cm2、7.5mA/cm2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
從圖2中可以看出，隨著電流密度的增大，COD去除率也逐漸增大。當(dāng)電流密度由2.5mA/cm2增大到7.5mA/cm2時(shí)，實(shí)際染料廢水COD去除率由40.00%提高68.56%，提高了28.56%。高電流密度比低電流密度效率高。因此，該染料廠的染料廢水應(yīng)采用的最佳電流密度為7.5mA/cm2電流密度對(duì)實(shí)際染料廢水的影響和模擬染料廢水的情況相一致。廢水的脫色率隨著電流密度的增大而增大。電流密度越大，脫色速率越大。對(duì)于高濃度的實(shí)際染料廢水，適當(dāng)提高電流密度可加快反應(yīng)速率。
2.3 pH值的影響
在以下反應(yīng)條件下考察廢水pH值對(duì)實(shí)際染料廢水降解效果的影響：極板間距為2.5cm、不投加電解質(zhì)NaCl、電流密度為5mA/cm2，用H2SO4調(diào)節(jié)pH值分別為3、5.5、6。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
從圖3可知，隨著pH值的減小，實(shí)際染料廢水COD去除率略有增大。當(dāng)pH由6減小到4時(shí)，染料廢水COD去除率由48.88%增大到52.24%，提高了3.36%。
溶液pH值對(duì)實(shí)際染料的影響和模擬染料廢水的影響一樣。由于實(shí)際廢水一般都是呈酸性的，因此，對(duì)實(shí)際廢水的pH不調(diào)節(jié)。
2.4 初始濃度的影響
實(shí)際廢水的初始濃度都較高，因此考慮將初始濃度稀釋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)條件：極板間距為2.5cm、不投加電解質(zhì)NaCl、電流密度為5mA/cm2、不調(diào)節(jié)pH值，初始濃度分別為：350mg/L、700mg/L、1400mg/L。在上述條件下對(duì)實(shí)際染料廢水進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。
從圖4可知，隨著染料初始濃度的降低，COD去除率逐漸增加。當(dāng)染料初始濃度由1400mg/L減小到350mg/L時(shí)，染料廢水COD去除率由47.68%增大到60.88%，提高了13.2%。由此可知，染料初始濃度對(duì)實(shí)際廢水的影響較大，且初始濃度越低，降解效果越好。
這是由于實(shí)際廢水初始濃度越高，水中含有的雜質(zhì)越多。在電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡就有一部分將雜質(zhì)吸附上浮，影響了電解效果。
3、小結(jié)
（1）確定了電化學(xué)處理浙江義烏某染料廠的染料廢水的最佳工藝：極板間距為2.5cm、不添加電解質(zhì)、電流密度為7.5mA/cm2、不調(diào)節(jié)pH、初始濃度為350mg/L，經(jīng)過(guò)60min反應(yīng)后，COD去除率為68.56%；
（2）由于實(shí)際廢水中含鹽量較高，所以電解質(zhì)濃度對(duì)實(shí)際染料廢水處理效果影響并不大。實(shí)際染料廢水COD去除率隨著電流密度的增大和pH值的減小而增大。染料初始濃度越低，COD去除率越高。（來(lái)源：江西省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站）
