高盐度染料中间体废水电化学处理研究

第21卷第3期邢台职业技术学院学报Vol.21No.32004年6月JournalofXingtaiVocationalandTechnicalCollegeJun.2004——————————————收稿日期：2004-03-08作者简介：刘占孟（1977-），河北饶阳人，华东交通大学土木建筑学院教师，工学硕士。43高盐度染料中间体废水电化学处理研究刘占孟1，鲍东杰2，李静2（1.华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013；2.邢台职业技术学院建工系，河北邢台054035）摘要：应用电化学法处理染料中间体生产排放的高盐度有机废水，考察了电极材料、电流密度、电解时间等因素对处理效果的影响。实验结果表明，该法能够有效地去除废水中的有机物，提高透明度，在电流密度0.015A/cm2，槽电压8.4V，电解90min，CODcr和色度的去除率分别达到了65%和70%。本文亦对含盐染料配水进行了研究，对降解机理做了初步的探讨。关键词：染料中间体；电化学；含盐有机废水中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1008—6129（2004）03—0043—03染料中间体间二乙氨基酚生产废水含盐量高、色度深、CODcr值高，对微生物有毒害作用，是工业废水处理的难点。[1]高盐度有机废水由于具有良好的传导性，因此可选择电化学方法处理，国内外已见报道[2~6]，但用于间二乙氨基酚生产废水的处理还未见报道。本文采用电化学法处理高盐度染料中间体生产废水和自配废水，研究了各因素对处理效果的影响，并对电解过程的机理进行了初步的探讨。一、实验方法1．废水水质实验所用废水为沧州某化工厂间二乙氨基酚车间生产废水和自配废水。生产废水水质：CODcr为16000mg/L，pH值为6.5，色度为2000倍，含盐（NaCl）量9400mg/L；自配废水：1g/L间二乙氨基酚溶液。2．分析方法化学需氧量（CODcr）：密封消解法[7]；色度：稀释倍数法；pH值：520ApluspHMeter；紫外光谱：UV-250紫外分光光度计。3．实验设备WYK—305晶体稳压电源：输出电压0～30V，输出电流0～5A；UPVC电解反应槽，阴极为不锈钢板，阳极为石墨、铁板、不锈钢板；78—1型磁力搅拌器。4．实验方法研究分为用不同阳极材料（有效面积18cm2）电解实验、实际生产废水电解实验、自配废水电解实验三个阶段。每次实验取废水150ml，整个实验过程采用磁力加热搅拌，通过搅拌方式产生对流，削弱浓差极化和电化学极化的影响。（1）不同阳极材料实验以不锈钢板为阴极，阳极分别为石墨、铁板、不锈钢板，在电流密度为0.010A/cm2的条件下电解染料中间体间二乙氨基酚生产废水，测定不同阳极材料对CODcr和色度去除率的影响。（2）电解染料中间体生产废水以不锈钢板为阳极，在电流密度分别为0.005A/cm2、0.010A/cm2、0.015A/cm2的条件下，电解间二乙氨基酚生产废水，测定CODcr和色度去除率与时间的关系。（3）电解自配废水在电流密度为0.005A/cm2、0.010A/cm2、0.015A/cm2的条件下分别电解不含盐、含9.4g/LNaCl、含11.7g/LNa2SO4的间二乙氨基酚1g/L的溶液，测定CODcr和色度去除率与电解时间的关系，用紫外光谱检测电解前后染料配水成分的变化二、结果和讨论1．不同阳极材料实验表1不同阳极材料对处理效果的影响Table1Effectofdifferentelectrodestothetreatment阳极材料电解过程现象处理效果石墨阳极几乎不溶解，无絮体生成透明度低铁阳极溶解较快，溶液浑浊，有大量絮体生成透明度极低不锈钢阳极溶解较慢，有适量絮体生成，溶液逐渐变清透明度高以不锈钢板为阴极，阳极分别为石墨、铁板、不锈钢板对染料中间体生产废水进行电解实验，结果见表1。实验结果表明：用石墨作阳极时，CODcr、色度去除率较低；铁板作阳极时，因大量生成的Fe2+进一步水解、氧化生成Fe（OH）2和Fe（OH）3，使溶液变浑浊，处理效果降低；用不锈钢板作阳极时，可明显增加透光率，CODcr值也有明显降低。2．染料中间体生产废水电解实验以不锈钢板为阳极电解实际染料中间体生产废水，CODcr和色度的去除率随着时间的变化曲线如图1、图2所示。实验结果表明，三种电流密度下，CODcr和色度的去除率随着时间的增长而增加，电解一段时间后达到相对稳定状态。在电流密度0.015A/cm2、电压8.4V下电解90分钟，CODcr和色度去除率分别达到了65%和70%。邢台职业技术学院学报2004年第3期44电解过程中溶液的pH值总体上保持6.5基本不变，这对出水水质后处理有利。虽然电流密度越大，越先达到较高的去除率，但电流密度越大，一定的电解时间内必然导致