动态强化微电解法处理染料废水及其机理的研究

动态强化微电解法处理染料废水及其机理的研究叶亚平唐牧钱维兰邓雁平单科(北京科技大学应用科学学院,北京100083)摘要模拟染料废水经动态强化微电解装置处理,其色度下降95%～98%,COD降低80%～85%。研究结果表明:其脱色机理主要是基于还原作用破坏了染料分子的不饱和共轭发色基团;COD的去除是还原后的染料分子结构发生了变化,导致可溶性降低,增强了悬浮胶体在以Fe2+为胶凝中心的絮凝体捕集和吸附的共沉作用。关键词微电解染料废水处理Studyonmechanismoftreatmentdyestuffwastewaterbythedynamicintensifiedmicro2electrolysisdeviceYeYapingTangMuQianWeilanDengYanpingShanKe(SchoolofAppliedScience,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083)AbstractAftertreatmentofdyestuffwastewaterbythedynamicintensifiedmicro2electrolysisdevice,thedecol2orizationefficiencyandtheCODremovalinwastewaterwere95%～98%and80%～85%,respectively.Theresultsofstudyshowedthatthemechanismofdecolorizatonwasbasedonthereductiontobreakdownunsaturatedchemicalbondofconjugatedwhichwaschromophoricradicleindyestuffmolecule;themechanismofCODremovalwasthatdis2solubilityofdyestuffreducedbyreductionofdyestuffmoleculeandchangestructuretoenhanceabsorption,coagulatingsedimentationandcoprecipitationabouttheflocculationofthecenterofcolloidFe2+.Keywordsmicro2electrolysis;dyestuffwastewater;wastewatertreatment收稿日期:2003-11-14;修订日期:2004-01-09作者简介:叶亚平(1968～),女,博士,主要从事水污染控制技术的研究。E2mail:yypfree@sas.ustb.edu.cn1前言活性染料和酸性染料等水溶性染料废水一直是废水处理中的难点,不同染料及中间体的组成、结构、化学稳定性和生物可降解性是不同的,因此其处理方法及效果也不同。20世纪70年代,苏联人把铁屑用于印染废水的处理,20世纪80年代此法引入我国,在印染废水处理方面取得了很好的效果。印染废水经铁屑固定床一次性过滤,对可溶性染料脱色率可达90%以上,COD去除率可达80%以上,效果显著。铁碳固定床随运行时间的增长,填料中会聚集越来越多的悬浮物,加上金属氧化物的浓集,容易将填料孔隙堵塞,故需定期反冲。由于铁屑密度较大,需要非常大的冲洗强度,因而工程应用中必须配套较大的设备,增大了投资。随着处理时间的增加,铁的表面形态发生变化,絮凝床出现板结和沟流,降低了处理效果[1～6]。针对这一问题,国内外文献报道了转动式滚筒状絮凝床,通过滚筒的旋转使填料始终处于运动状态解决上述内电解床存在的问题。沈滨[7]和詹朝晖等[8]对这种絮凝床的结构形式及工艺特点进行了研究。本文研制了一种水平转动筒体的动态强化微电解废水处理装置,利用内充填料之间的相互摩擦,有效防止铁屑表面沉淀物的沉积造成的电极钝化,同时采用外加微弱电压,使铁2碳微电场被感应加强,提高氧化还原的效率,强化处理效果。用改进后的装置对4种染料模拟废水进行了处理,并对COD和色度去除机理进行了试验研究,对微电解法处理染料废水的机理取得了初步的认识。2试验部分2.1试验装置装置的主体为一水平放置的转筒,直径Ф300mm,长600mm,有机玻璃制,有效容积为3196L,筒壁内第5卷第6期环境污染治理技术与设备Vol.5,No.62004年6月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlJun.2004表面装有隔板和惰性电极,填充铸铁屑和碳粒,惰性电极和隔板相复合与筒体外的电极座相连,外加电场由整流装置提供经整流后的30V的直流电压,电源与碳刷通过金属导线与固定的电极座定时连通