電催化氧化法處理陽(yáng)離子染料廢水試驗(yàn)研究.pdf

1、陽(yáng)離子染料(Cationic dyes)因其分子中帶有一個(gè)季銨陽(yáng)離子而得名。隨著我國(guó)聚丙烯腈纖維需求量的大量增長(zhǎng)，其良好的發(fā)色性和堅(jiān)牢度等特性使其在整個(gè)印染行業(yè)中的使用量迅速擴(kuò)大。經(jīng)陽(yáng)離子染料染色后產(chǎn)生的廢水具有成分復(fù)雜、CODcr濃度高、含鹽量高、色度達(dá)幾萬(wàn)倍至幾十萬(wàn)倍、可生化性差等特點(diǎn)。因此，單一的傳統(tǒng)工藝很難將其徹底降解，而采用膜分離、光催化等技術(shù)成本過(guò)高。
　　 本課題通過(guò)采用靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)電催化氧化陽(yáng)離子染料廢水試驗(yàn)條

2、件進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素影響實(shí)驗(yàn)得出電催化處理模擬陽(yáng)離子染料結(jié)晶紫溶液最佳工作條件：pH值為9.41、電流密度為5.1 mA/cm2、電解質(zhì)濃度為5g/L、電解時(shí)間50min。通過(guò)不同電解質(zhì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析可知，在溶液中投加NaCl電解質(zhì)較Na2SO4電解質(zhì)具有較好的電催化效果。通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)得出，本電極最佳工作條件大體適用于其他種類陽(yáng)離子染料的降解脫色且能達(dá)到較高的脫色率。
　　 結(jié)晶紫染料分子共有三個(gè)吸收峰，分別為248n

3、m、300nm、582nm。在可見(jiàn)光區(qū)582nm處的吸收帶為發(fā)色團(tuán)吸收帶，紫外區(qū)248nm、300nm處的吸收帶為苯的精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。通過(guò)光譜掃描及推導(dǎo)可知，結(jié)晶紫染料分子在金屬鈮覆蓋摻硼金剛石膜電極電解催化條件下，其染料分子首先形成三芳基甲基自由基，與羥基自由基、次氯酸等結(jié)合生成化合物NN-二甲基苯胺和苯胺酸；NN-二甲基苯胺隨著電解過(guò)程與羥基自由基形成N-甲基苯胺或與質(zhì)子結(jié)合形成NN-二甲基苯胺，NN-二甲基苯胺隨催化過(guò)程的進(jìn)行生成

4、化合物N-甲基苯胺，N-甲基苯胺隨著進(jìn)一步的脫甲基、脫氨基和脫羧基等反應(yīng)最終形成氨、二氧化碳和水；對(duì)氨基苯甲酸通過(guò)電催化氧化經(jīng)去甲基最終生成苯胺酸，苯胺酸再經(jīng)脫甲基、脫氨基、脫羧基等最終形成氨、二氧化碳和水。最終體系中陽(yáng)離子染料發(fā)色基團(tuán)完全斷裂，結(jié)晶紫染料結(jié)構(gòu)遭到破壞，溶液色度得以去除。
　　 通過(guò)采用絮凝沉淀+電催化氧化組合工藝處理從化某印染廠陽(yáng)離子染料廢水，其印染廢水經(jīng)絮凝沉淀后廢水出水pH為9.4、CODcr為1087mg

5、/L、色度為3336倍，CODcr和色度去除率分別為62.05％、30.5％；經(jīng)絮凝沉淀后出水經(jīng)電催化氧化處理后出水CODcr為664mg/L、色度為40倍，出水pH呈堿性。整體裝置印染廢水CODcr從2860mg/L降至664mg/L，總體降解率為76.7％；色度從4000倍降至40倍，降解率為99.0％，說(shuō)明組合工藝對(duì)陽(yáng)離子染料廢水具有較好的處理效果。
　　 根據(jù)試驗(yàn)成本估算可知，采用絮凝沉淀+電催化氧化組合工藝處理從化某印