活性艳蓝X_BR染料废水电化学脱色及其机理研究_付忠田

活性艳蓝X—BR染料废水电化学脱色及其机理研究付忠田郑琳子胡筱敏(东北大学资源与土木工程学院，沈阳110004)摘要:采用电凝聚技术，对活性艳蓝X—BR模拟染料废水的电凝聚脱色过程进行研究，考察各种参数对脱色效果的影响，并对其脱色机理进行了初步分析。研究表明:采用电凝聚方法可以使活性艳蓝X—BR模拟染料废水的色度得到有效去除;处理时间、电解电压、废水初始浓度、初始pH值、搅拌强度、添加电解质浓度、极板间距等参数均对处理效果有影响，在最佳实验条件下多次重复，色度平均去除率可以达到98.8%。红外光谱扫描结果分析表明，该脱色过程主要是染料分子发生氧化还原反应，分子结构中的酮在电解过程中被氧化成醇和羧酸，磺酸根被氧化成硫酸根，碳—氮双键变成OCN。关键词:染料废水;电凝聚;脱色;机理TREATMENTOFREACTIVEBLUEX—BRDYEINGWASTEWATERBYELECTRO-COAGULATIONANDITSMECHANISMFuZhongtianZhengLinziHuXiaomin(SchoolofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China)Abstract:Electro-coagulationmethodwasadoptedtotreatthesimulatedreactiveblueX—BRdyeingwastewater，evaluatedtheremovalrateofdecolorationfromthesimulatedwastewater．Factorssuchaselectrolytictime，electrolyticvoltage，dyeconcentration，stirringspeed，initialpH，electrodespacing，electrolyteconcentrationwererespectivelystudied．Resultsshowedthatallthesefactorscanaffecttheremovalofchroma．Theaverageremovalrateofchromacanachieve98.8%．ThechemicalcharacterandstructureoftheresultantafterelectroanalysiswasstudiedusingFTIR，anditcanbeseenfromthemechanismanalysecoursethat，oxidation-reductionhappenedonthedyemoleculesduringthecourseofelectroanalysisoftheReactiveBlueX—BRdyeingwastewater，thusketoneisoxidizedtobealcoholandcarboxylicacid，andsulfonicisoxidizedtobesulfate，Carbon-NitrogenbondbecomeOCN．Keywords:dyeingwastewater;electro-coagulation;decolourive;mechanism0引言印染废水因含有大量色度、印染助剂及其他化学物质，且染料及固定化合物添加浓度不同，水质极不稳定，COD浓度高，B/C比较低，是几种难治理的行业性废水之一。目前，常见的印染废水处理方法有生物降解法［1］，活性炭吸附法［2］，膜分离法［3］，超声波协同降解法［4］，化学混凝法［5］，二氧化钛光催化氧化法［6］，Fenton氧化法［7-8］，臭氧氧化法［9］、H2O2/UV法［10］等。这些方法各具优点，同时也具有其局限性，如处理费用高［11］，工艺复杂，处理后污泥量大，产生二次污染等。近年来电凝聚技术开始应用于废水处理领域，因其具有设计和操作简单，处理成本相对较低以及可实现小规模运行等优点，越来越引起国内外研究者的关注［12-13］。本研究采用电凝聚技术，对活性艳蓝X—BR模拟染料废水的脱色过程进行研究，考察处理时间、电解电压、染料废水初始pH值、染料废水初始浓度、搅拌强度、极板间距、添加电解质浓度等参数对染料脱色效率的影响，并对其脱色机理进行了初步分析。1实验部分1.1实验装置实验装置如图1所示，为自制的原位电凝聚反应槽(直径70mm，高100mm，材质为有机玻璃)。1.2仪器与材料1)实验药品与材料:两电极均为铁板(2mm×60mm×40mm)，自制;硫酸钠(分析纯，沈阳远东试44环境工程2011年6月第29卷第3期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.03.021图1实验装置示意剂厂);活性