染料工業(yè)廢水COD去除方法

　　染料廢水具有有機(jī)物成分復(fù)雜、濃度高、難降解物質(zhì)多、色度高、毒性大等特點(diǎn)。目前已報(bào)道的處理方法有:生物處理法、絮凝法、吸附法、化學(xué)氧化法和電解法等。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)某染料化工廠(chǎng)的二段出水廢水進(jìn)行了研究。此廢水 中含有陽(yáng)離子染料和酸性染料,并且因其有大量的無(wú)機(jī)鹽,故導(dǎo)電性好,但可生化性極差。因此,我們采用電解絮凝-催化氧化的方法進(jìn)行處理,研究了電解電壓、電解時(shí)間、氧化劑用量、催化劑用量及pH值對(duì)染料工業(yè)廢水COD去除的影響,同時(shí)探討了此方法的作用機(jī)理。

　　實(shí)驗(yàn)方法

　　按照預(yù)定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?取一定量的染料廢水(200ml)于電解槽中,在極板間距15mm、一定電流和電壓下,根據(jù)電解實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖所示連接電路進(jìn)行染料廢水的處理,同時(shí)監(jiān)測(cè)其溫度及pH的變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取樣品用重鉻酸鉀法測(cè)定COD。

　　.結(jié)果與討論

　　1　不同電解條件對(duì)廢水中COD去除效果的影響

　　1.1　電解電壓與COD去除率之間的關(guān)系

　　在電絮凝[7]過(guò)程中,金屬陽(yáng)極鋁板逐漸溶解。從陽(yáng)極上溶解下來(lái)的Al3+起混凝劑的作用,其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:

　　(1)鋁陽(yáng)極逐漸以鋁離子的形式進(jìn)入水中:

　　Al-3e※Al3+,鋁離子向陰極遷移;(2)在陰極,水分子在電場(chǎng)的作用下分解:2H2O+2e※H2←+2OH-,產(chǎn)生的氫氧根向陽(yáng)極遷移;

　　(3)在pH合適的條件下,鋁離子與氫氧根相遇,發(fā)生鋁離子的水解、聚合、沉淀反應(yīng):Al3++3OH-※Al(OH)3↑

　　因此,適當(dāng)控制電解電壓,控制Al3+溶出和OH-的生成速度,即可控制電絮凝的最佳條件。在不同電解電壓下,COD去除率的變化情況證明,在無(wú)催化劑、氧化劑的條件下,COD最高可去除26.3%�？梢�(jiàn),對(duì)于如此高COD的染料廢水,電絮凝產(chǎn)生的羥基鋁仍具有很高的吸附活性,使產(chǎn)生的帶電膠體吸附與它具有相反電荷的膠體微粒以及大分子,即把部分有機(jī)物從溶液中脫離出來(lái),從而降低COD。還可看出,隨著電壓的增大,COD去除率也隨之增高,但在5—6V時(shí)明顯下降,這可能是因?yàn)樯�成膠體太多,使電流效率降低,因此要兩者兼顧的原因。在加入氧化劑進(jìn)行電絮凝時(shí),COD去除率可達(dá)29.4%,在氧化劑、催化劑同時(shí)加入后,COD去除率可達(dá)到34.9%,并且三個(gè)系列都是在外加電壓4V時(shí)達(dá)到了最好的去除效果�？傊�,電解電壓的增加相當(dāng)于生成Al(OH)3速度的提高,同時(shí)由于電流、電壓對(duì)載體作功產(chǎn)生一定的熱量,加速了氧化速度和催化速度。因此,電解電壓是決定去除效果的重要因素之一,權(quán)衡各方面后,選4V電解電壓為最好。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　1.2　電解時(shí)間與COD去除率之間的關(guān)系

　　電解時(shí)間同樣是影響COD去除率的一個(gè)重要因素。結(jié)果表明,COD的去除率隨電解時(shí)間的加長(zhǎng)而增加。但是,當(dāng)達(dá)到一定的時(shí)間后,COD去除率的變化較為平緩。在直接電解和加入氧化劑再電解兩種情況下,只能在超過(guò)1.5h后才能達(dá)到較高的處理效果,而在加入氧化劑和催化劑再電絮凝可使電解時(shí)間縮短0.5h,僅在1h就能使COD去除率達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。由此看來(lái),催化劑加快了氧化的進(jìn)程,使電解時(shí)間縮短,節(jié)省了電能的消耗,降低了成本。

　　結(jié)　論

　　我們采用電絮凝-催化氧化法對(duì)染料工業(yè)廢水進(jìn)行了處理,在處理量為200ml時(shí),最佳實(shí)驗(yàn)條件:

　　電解電壓U=4V;電解時(shí)間t=1h;H2O2在處理液中的濃度0.6%;MO用量2.5g/L;平均COD去除率可達(dá)77.5%,達(dá)到了凈化效果,為在較低COD下進(jìn)行脫色處理奠定了基礎(chǔ)。同時(shí),本研究利用了礦渣經(jīng)處理制得的含TiO2的催化劑MO,它具有很好的催化作用,可縮短電解時(shí)間,降低了實(shí)驗(yàn)成本。