炭膜與三維電極耦合處理模擬染色廢水的研究.pdf

1、染色廢水主要來(lái)自染料制備工藝以及使用過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，在工業(yè)廢水中占有很大的比例。染色廢水是難處理的一類(lèi)有機(jī)廢水，現(xiàn)行各種處理方法都存在著一定的缺點(diǎn)和不足，需要開(kāi)發(fā)新型有效的技術(shù)對(duì)染色廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到低污染的排放。
　　 為解決上述問(wèn)題，本課題采用一種新型技術(shù)--炭膜與三維電極耦合來(lái)處理模擬染色廢水。本實(shí)驗(yàn)以自制的圓柱形三維電極反應(yīng)器為基礎(chǔ)，用管狀炭膜充當(dāng)其陰極，自制涂層鈦網(wǎng)作為陽(yáng)極，中間添加石墨玻璃珠混合顆粒形成三維電極，

2、利用三維電極的高效處理能力和炭膜優(yōu)良的膜分離功能對(duì)模擬染色廢水進(jìn)行處理。
　　 首先，通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察了炭膜與三維電極耦合技術(shù)處理模擬染色廢水的可行性及優(yōu)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)炭膜與三維電極耦合應(yīng)用可以互相促進(jìn)提升，耦合技術(shù)可以取得理想的處理效果；然后對(duì)反應(yīng)器參數(shù)如填充粒子、反應(yīng)時(shí)間、電極間距、電流密度、pH值等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行考察研究，同時(shí)對(duì)出水進(jìn)行UV-VIS掃描研究此技術(shù)處理模擬染色廢水的處理機(jī)理，最后了考察炭膜的污染和清洗情況。
　　

3、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膜電耦合技術(shù)處理效果隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增加，但電流效率隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)而降低，選取4h為最佳實(shí)驗(yàn)反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流密度在30 mA/cm2時(shí)COD去除率能達(dá)到77.0％，且電流效率可保持在41.7％，可以在高電流效率下得到優(yōu)異的處理效果。三維粒子選用石墨粒度為2～4 mm，與玻璃珠體積比為1：2條件下，處理效果優(yōu)于其它實(shí)驗(yàn)條件。溶液pH值對(duì)膜電耦合技術(shù)處理效果也有一定的影響，建議廢水為中性。
　　 實(shí)驗(yàn)研究

4、了膜電耦合技術(shù)對(duì)模擬廢水的處理機(jī)理，通過(guò)UV-VIS掃描分析分散藍(lán)2-BLN的電解產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)其分子結(jié)構(gòu)遭到破壞；并且檢測(cè)到反應(yīng)體系中有CO2氣體產(chǎn)生，同時(shí)檢測(cè)到染料分子中Br元素從主體結(jié)構(gòu)中脫離，也說(shuō)明了膜電耦合技術(shù)可以很好的將模擬染色廢水中污染物進(jìn)行降解處理，從大分子物質(zhì)經(jīng)過(guò)一些復(fù)雜的化學(xué)作用變成小分子物質(zhì)，最終礦化為CO2和H2O。最后考察了炭膜的污染和清沈情況，用0.5 mol/L的HCl溶液清洗30 min可以將膜通量恢復(fù)73.