电催化氧化法处理酸性藏蓝模拟废水的实验研究.doc

电催化氧化法处理酸性藏蓝模拟废水的实验研究 苏聪 （沈阳化工大学环境与安全工程学院，辽宁沈阳110142） 【摘要】进行电催化氧化处理酸性藏蓝模拟废水的实验研究，考察不同参数条件下对藏蓝溶液处理效果的影响。结果表明,初始浓度一定的条件下，电导率和曝气量对处理效果影响显著，处理酸性藏蓝溶液90min后，在电导率1500s/cm，曝气量0.08m3/h时，脱色率可以达到81.3%。经电催化氧化处理，藏蓝分子得到有效降解。 关键词电催化氧化；电导率；曝气量；藏蓝溶液 随着我国经济的发展，各类工业废水的排放对环境造成的污染将会十分严重。染料废水是工业废水的主要污染源之一，我国的染料生产能力在世界首位，每年生产的各种染料达到90万吨1-4，排放的废水中大约10%到20%的染料排入水体，按此计算，全世界每年随废水排放到环境中的染料大约有6万吨，因染料的生产使用所产生的废水大约有7.515万吨5。据不完全统计，我国的纺织印染废水占全球纺织废水排放量的80%6。有效的处理染料废水是水污染治理领域重要的研究课题之一，对水环境保护乃至经济的可持续发展都具有重要的现实意义。 在印染行业中酸性藏蓝染料应用广泛，因其成分复杂、有机污染物含量高、排放量大等特点使处理难度增高。本文用电催化氧化法对酸性藏蓝模拟废水进行实验研究，在初始浓度一定的条件下，考察了电导率、曝气量的改变对处理效果的影响。 1实验部分 实验电源采用可调直流电源，输入电压最大为30V，溶液的电流值显示在表盘上。反应器为自制的有机玻璃长方体容器，反应器底部有玻璃滤网，在添加催化剂的条件下，可以实现转子与催化剂的分离，电极采用钢板电极，分别安装在电解槽相对的内壁。 1.1试验材料 配置40mg/L的酸性藏蓝溶液为模拟废水进行实验，藏蓝的分子式为C26H19N3O10S3Na，分子量为691.58，电解质采用饱和硝酸钾溶液。 1.2实验设备 采用DPS-305BM直流电源，AP-005曝气装置，磁力搅拌器，并用SX721分光光度计测量溶液吸光度。 1.3实验方法 式中：R脱色率 A0原水在630nm处的吸光度 A1处理一定时间后的水样的吸光度 2结果与讨论 2.1电导率对脱色率的影响 在样液槽电压为30V的条件下处理酸性藏蓝溶液，电导率分别为300s/cm，600s/cm，900s/cm，1200s/cm，1500s/cm，处理120min，每间隔10分钟取样测定吸光度，计算脱色率。结果显示，电导率越大，染料废水脱色率越高，电导率从300s/cm到1500s/cm，脱色率从51%上升到68%。这是因为电导率的升高明显提升了反应的速率，电解时产生的OH增多，有利于催化降解反应的进行，使藏蓝模拟废水脱色效果明显增强。实验中观察，在高电导率的条件下，染料很快脱色。综合考虑经济因素，选择电导率为1500s/cm最佳，藏蓝脱色效果最好。 2.2曝气量对脱色率的影响 设定在槽电压为30V，电导率600s/cm，分别调节曝气量为0.04m3/h、0.08m3/h、0.12m3/h、0.16m3/h的条件下处理酸性藏蓝模拟废水，处理120min后，取溶液测定吸光度，计算脱色率。结果显示，曝气量越大，染料废水的脱色越明显，曝气量0.08m3/h的条件下，脱色率由51%升到67%，随着处理时间的增加，脱色率会逐渐趋于稳定。这是因为曝气加快了反应速率，随着电解时间的延长，基团迅速产生并不断积累，使整个反应加速进行。曝气过程中，除了补充了在反应过程中不断消耗的氧外，还能起到搅拌的作用，但是继续增加曝气，不能量消耗过高，不利于应用。 3结果与讨论 在不同参数下处理藏蓝废水，实验结果表明，在相同时间内，脱色率随电导率的升高而增大，最终趋于平稳，随曝气量的增高反应速率明显增大，脱色率升高。在电导率1500s/cm曝气量为0.08m3/h的条件下处理藏蓝溶液90min，脱色率达到81.3%。 参考文献 1常建梅,崔凤谨.我国环境污染的现状及对策研究J.现代企业教育,xx,3:125-126. 2陈跃,叶娜,程胜高.我国环境现状与环评走势分析J.安徽农业科学,xx,36(4):1589-1591. 3赵淑莉,韩小铮,秦承华,等.近年来我国环境污染事件浅析J.环境与可持续发展,xx,3:64-68. 4王怡中,陈雪梅,胡春光催化氧化与生化氧化技术联合处理染料废水的研究J环境科学学报,2000(6):772-775 5陆朝