溶液pH及电流浓度对电化学法生成羟基自由基降解机制的影响_陈震

收稿日期:2001-09-06基金项目:福建省教育委员会项目(JA00153)作者简介:陈震(1946-),男,福建福州市人,研究员,博士.溶液pH及电流浓度对电化学法生成羟基自由基降解机制的影响陈震1,陈晓1,郑曦1,陈日耀1,林智虹1,陈玉峰1张义康2(1.福建师范大学实验中心,福建福州350007;21山东临沂师范学院,山东临沂276001)摘要:用电化学稳态极化曲线分析方法讨论了溶液pH值及电流浓度对染料降解脱色的影响。实验结果表明,pH值将影响着阴极反应的方向、电极电位与染料降解脱色的效果。在酸性溶液中有利于过氧化氢的生成,阴极电位较低,但不利于随后的絮凝步骤;在中性溶液中染料降解脱色的综合效果较好,CODCr去除率可达80%以上。文中还讨论了电流浓度对降解脱色效果的影响,当电解槽内电流浓度达015APL时可取得满意的效果,电流浓度太大时,体系将伴随着析出氢气等的副反应,降解反应的电流效率下降。关键词:染料脱色;染料降解;羟基自由基;电化学方法中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1001-6929(2002)03-0042-04InfluenceofpHandCurrentConcentrationonElectrochemical-GeneratedHydroxylRadicalforDegradationandDecolorizationofDyeWastewaterCHENZhen1,CHENXiao1,ZHENGXi1,CHENRi-yao1,LINZhi-hong1,CHENYu-feng1,ZHANGYi-kang2(1.ExperimentalCenter,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China;2.ShandongLinyiEducationCollege,Linyi276001,China)Abstract:TheinfluenceofpHandcurrentconcentrationonthedyedegradationanddecolorizationwerediscussedwithelectrochemicalsteady-curvepolarization.TheexperimentalresultsshowedthatpHvaluewouldaffectthedirectionofcathodereaction,electricpotentialoftheelec-trodeanddegradationanddecolorizationeffectofdyes.TheacidsolutionisfavorabletoformationofH2O2andhaslowelectricpotentialoftheelectrode,butunfavorabletothefollow-upflocculation.Theneutralsolutionisefficientfordegradationanddecolorizationofdyes,withCODCrremovalhigherthan80%.Whenthecurrentconcentrationintheelectrolytictankreaches015APL,thedegradationanddecolorizationcanbesatisfactory.Ifthecurrentconcentrationgetstoogreat,by-productslikehydrogenwillbegeneratedandthecurrentefficiencyofthereactionbe-comeslower.Keywords:decolorization;degradation;hydroxylradical;electrochemicalmethod有许多染料和印染工业的废水处理方法,如:生物方法[1-2]和物理化学方法[3-4]。生物方法的主要优点是处理的成本较低,缺点是处理时间相对较长,处理设备的占地面积较大,基础建设投资大。此外染料废水中含有具有生物毒性的有机物,因此还有许多如菌种退化等课题尚待研究。物理化学方法在染料废水的脱色与降解上的应用也有广泛的研究报导,比如:吸附沉淀,化学氧化,光催化,高压脉冲电解等,这些方法虽然效果较好,但成本较高。近年来有不少以过氧化氢与二价铁离子反应生成羟基自由基(即Fenton试剂)用以处理染料废水的报导[5-6],由于Fenton试剂具有很高的氧化电位(218V),因此对于染料的脱色与降解卓有成效。但由于要现场加入过氧化氢与硫酸亚铁,因此费用较高。笔者以电解法生成过氧化氢,并以二价铁离子为催化剂,二者在电解槽中反应生成羟基自由基,进而对染料