電解法處理印染廢水的研究

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1、建筑資料下載就在筑龍網(wǎng)電解法處理印染廢水的研究摘要利用自制電解裝置，以鐵電極為陽極，銅電解為陰極對印染廢水進行電解。在外電壓的作用下，利用可溶性陽極鐵產(chǎn)生大量的陽離子對膠體廢水進行凝聚，同時在陰極上析出大量的氫氣泡與絮粒粘附在一起上浮，電解過程中生成的甕基口由基對有機染料進行降解脫色反應(yīng)。目前國內(nèi)外對電解法處理印染廢水進行了大量的研究，概括了電解過程中污染物去除的四種機理。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。電解時是氧化、還原、屮和、凝聚、氣浮兒種化學(xué)反應(yīng)和物理變化的綜合作用，使印染廢水得到凈

2、化。實驗結(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)鍵詞染料降解印染廢水電化學(xué)方法疑基自由基在21世紀(jì)的今天，環(huán)境保護和環(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令人捆擾的問題。隨著我國印染工業(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，全國印染廢水的排放約為3X10^4X10V/d.o而在制造過程屮染料的損失率約為2%,在印染工業(yè)屮其損失率約為1096。這類染料廢水具有高色度、高含鹽量、有機物難生化降解、水質(zhì)水量隨時間變化較大等特點，對壞境污染很大，

3、使之成為工業(yè)廢水治理的難點滋。用電化學(xué)的方法來處理這類廢水，以其設(shè)備簡單，投資小，占地少等優(yōu)點而成為近年來研究的熱點。電解過程中生成的輕基自由基是一種強氧化劑，具有很高的氧化電位(2.8V),輕基自由基通過引發(fā)鏈反應(yīng)最終可以將有機物氧化為最簡單的分子出0和C02,而且Fe(OH)：,膠體可以吸附有機物發(fā)色基團使之共同沉淀耳。實驗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試紙測定電解前后廢水的pH值變化；根據(jù)電壓、電流及電解時間來核算實驗成本。本文基于對其脫色機理和實驗工業(yè)

4、化的可行性進行了研究，并對電極的選擇，電極間的距離，電壓的控制，支持電解質(zhì)的加入暈、流暈的大小等實驗條件的優(yōu)化選擇進行了初步探討。1、實驗部分1.1、試劑：氯化鈉（固體）精確pH試紙0.lmol/LKSCN溶液印染廢（淮北卬染廠釆集pH二9.5）1.2、儀器：電解池（自制）WJY—45V/2A晶體直流穩(wěn)壓電源DMS—200紫外可見分光光度浮選池（自制）傅立葉紅外分光光度計1.3、電解裝置:電解裝置由圖1組成：采用電化學(xué)方法處理卬染廢水，對于電極的選擇至關(guān)重要。本實驗所采用的是將銅電極作為陰極并置丁?電解池的底部，以鐵電

5、極作為陽極置于電解池的上部。電解池共有13對電極組成，電極間的距離為14cm電解時的總電壓為15V0III圖1、電解裝置I?鬲位儲水池II?電黛池III?浮g池"?儲水池嘰武說電誨2、降解機理的討論2.1、實驗方法電解前測定廢水pH值，同時作190^800nm紫外可見光譜掃描，找出其最大吸收處。在控制電壓為15V時每隔20min測定pH值和吸光度，對電解處理后的染料廢水進行過濾，再將其干燥，用傅立葉紅外分光光度計作紅外分析。取少量的過濾后的濾液加入幾滴0.Imol/LKSCN溶液出現(xiàn)血紅色，說明其中含有F&離子，并去少

6、量經(jīng)干燥過的沉淀加入0.lmol/LHC1稀釋，同樣加入兒滴0.lmol/LKSCN溶液也出現(xiàn)血紅色，可知沉淀中有離子。故可以推出發(fā)生的電極反應(yīng)。2.2、電極反應(yīng)根據(jù)實驗現(xiàn)彖認(rèn)為可能發(fā)生的電極反應(yīng)如下：陽極(氧化)2H20-2e-20H-+2H*0H~-e-0H(堿性條件下)Fe—2e->Fe2fFe—3e-*Fe3+陰極(還原)2H20+2e-H2+20H-當(dāng)然廢水溶液中還存在這樣的化學(xué)反應(yīng)：F/+2OH_->Fe(OH)2Fc3，+3OH_-*Fe(OH)32.3、條件的優(yōu)化：對于支持電解質(zhì)的加入的量一般是5?10

7、g/L。若在電解過程中加入過多的氯化鈉則會使反應(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物降解的速度太慢且不徹底，彫響實驗結(jié)果。經(jīng)過多次實驗表明電解電壓應(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0.75dm3/min以下。2.4、反應(yīng)機理電解時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陽極上的氫氧根失去一個電子可以生成的輕基自由基，是強親電基團，容易進攻電子云密度較高的環(huán)類有機物，使之開環(huán)降解而脫色⑷。同吋陽極上生成的F/、F/與0H一結(jié)合生成Fe(OH

8、)3和Fe(OH)2膠體對印染廢水中的有機物進行吸附，而陰極上還可以生成的對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CL、C10—、CIO3一等氧化電位很高的物質(zhì)參與了有機物的降解。3、樣品處理結(jié)果3.1、紫外可見吸收光譜分析下表是淮北印