改性活性碳纤维电芬顿降解活性艳红X-3B

第16期周彩霞，等：改性活性碳纤维电芬顿降解活性艳红x一3B·l85·改性活性碳纤维电芬顿降解活性艳红X一3B周彩霞，尚秀丽(兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州730060)摘要：以石墨为阳极，改性活性炭纤维(ACF)为阴极，采用电芬顿法降解活性艳红X-3B染料废水模拟废水。研究了Fe2浓度、pH值、电流密度对染料脱色率的影响，结果表明：阴极电芬顿法对活性艳红x一3B染料废水具有有较高的去除率，在最佳反应条件Fe投加量为Immo]／L，pH值为3．0，电流密度为7．5mA／cm，反应时间为60min时，染料的脱色率可以达到97．6％。关键词：电芬顿；活性炭纤维；偶氮染料；活性艳红x一3B中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—021X(2017)16—0185—03ModificationofActivatedCarbonFiberforElectro——FentonDegradationofReactiveBrilliantRedX——3BZhouCaixia，ShangXiuli(DepartmentofPetrochemicalEnsineefing，LanzhouPetrochemicalCollegeofVocationalTechnology，Lanzhou730060，China)Abstract：Theelectro——FentondegradationwasdesignedtotreatthereactivebriliantredX——3Bsimulatedwastewaterwiththegraphiteasanodeandactivatedcarbonfiberascathode．TheefectoftheconcentrationofFe“．pHandcurrentdensityforthedecolorizationrateofdyeWasexamined．TheresultsshowstllatithasahigherremovalrateofthereactivebrilliantredX一3Bwastewaterbycathodeelectro—Fentonmethod．ThelargestdecolorizationrateofdyeCanreach97．6％undertheoptimizedconditions．whentlledosageofFe“is1mmol／L，pH：3andcurrentdensity7．5mA／cm2．Keywords：electro—Fenton；activetedcarbonfiber；azodyes；reactivebrilliantredX一3B随着纺织工业的迅速发展，印染废水已经成为水系环境污染的重要来源。目前，超过50％的染料是包含氮氮双键的偶氮染料⋯，然而，偶氮染料废水具有毒性、致癌性等特点，如果不经过处理直接排放，会对人体和水生生物造成严重的危害。活性艳红x一3B是偶氮染料中具有代表性的一种，它广泛用于棉、涤棉和涤棉混纺织物的染色]。传统的污水处理方法不能完全降解废水中的有机污染物且产生大量的污泥，造成二次污染_4。电芬顿法是目前研究较广泛的一种高级氧化技术』。与传统芬顿法相比，电芬顿氧化法的优点是原位产生H：0。，避免运输和存储风险，提供更安全的操作环境。ACF具有比表面积大，微孔丰富，能有效吸附有机物和阴阳离子等特点，是一种比较理想的阴极电极材料。本文以改性活性碳纤维为阴极，采用电芬顿法降解活性艳红X一3B模拟废水，研究了Fe投加量、pH值、电流密度等反应条件对染料脱色率和溶液COD的影响。1试验材料和方法1．1仪器与试剂活性艳红X一3B，工业级，上海佳英化工有限公司；活性碳纤维(ACF)，由江苏苏通碳纤维有限公司提供；其他试剂均为分析纯，购于天津大茂化学试剂厂。COD快速测定仪(连华5B一3B(V8)多参数水质测定仪)，岛津uV一1800紫外一可见分光光度计，用于检测活性艳红x一3B的浓度。1．2活性碳纤维的改性J将AFC先用蒸馏水洗涤、浸泡、烘干后备用。用lOmL浓度为8．5mol／L的H，PO溶液在6O℃的恒温水浴中加热6h，取出后水洗至中性，放入105~C的烘箱中干燥10h。1．3反应装置及实验过程以石墨为阳极、饱和甘汞电极为参比电极、改性活性碳纤维为阴极；其实验装置如图1所示。以0．05mol／L的N％SO作为支持电解质，取200mg／L的活性艳红x一3B模拟染料废水400mL，调节溶液的pH值，并在阴极以一定的速率通入空气，通电时阴极将产生过氧化氢(H：0)，如反应(1)所示。02+2H+2e—H2O2(1)在电解反应过程中，向反应体系投加一定量的Fes0，溶液中亚铁离子(Fe“)与过氧化氢反应生成强氧化剂羟