PEI_MWCNT 修饰含铁电芬顿电极处理印染废水的研究

PEI_MWCNT 修饰含铁电芬顿电极处理印染废水的研究982北京大学学报(自然科学版)第53卷第5期2017年9月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis,Vol.53,No.5(Sept.2017)doi:10.13209/j.0479-8023.2017.111PEI/MWCNT修饰含铁电芬顿电极处理印染废水的研究陶虎春†石刚于太安李金龙李金波许楠深圳市重金属污染控制与资源化重点实验室,北京大学深圳研究生院环境与能源学院,深圳518055;†E-mail:taohc@pkusz.edu.cn摘要以褐铁矿粉为铁源,用聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管(polyethylenimine/multi-walledcarbonnanotube,PEI/MWCNT)修饰石墨毡为外层,制备含铁电芬顿阴极。PEI/MWCNT修饰层可使石墨毡电还原产生H2O2的能力增强:在阴极电位为−0.95V(vs.SCE)、曝气速率为200mL/min的条件下,90分钟反应器内H2O2的积累量为66.5±2.4mg/L,比普通石墨毡阴极提高56.8%。PEI/MWCNT修饰层具有较好的稳定性,连续使用20个周期,修饰石墨毡电还原产生H2O2的能力未发生明显变化。采用以制备电极为阴极的电芬顿体系处理橙Ⅱ染料模拟废水,结果表明:橙Ⅱ染料初始浓度为20mg/L,在近中性(初始pH为6~7)条件下,60分钟内降解效率为96.8%;制备电极具备一定稳定性,可重复使用多次。最后对以制备电极为阴极的电芬顿体系处理实际印染废水的能力进行测试,在近中性条件下电解2小时后,废水色度去除率为91.7%,COD去除率为69.4%,氨氮去除率为56.2%。关键词电芬顿;MWCNT;褐铁矿;橙Ⅱ染料;印染废水中图分类号X703AnIron-dopedCathodewithPEI/MWCNTModifiedCarbonFeltOuterLayersforDyeingWastewaterTreatmentbyElectro-FentonSystemTAOHuchun†,SHIGang,YUTaian,LiJinlong,LIJinbo,XUNanShenzhenKeyLaboratoryforHeavyMetalPollutionControlandReutilizatio