吸附电解氧化法处理印染助剂JFC废水的研究

收稿日期:2000-11-02作者简介:夏志新(1972-),男,98级在读研究生,主要研究方向为水污染控制工程.吸附电解氧化法处理印染助剂JFC废水的研究夏志新,朱又春(广东工业大学环境工程系,广东广州510090)摘要:采用吸附电解氧化法对印染助剂JFC废水的处理进行了研究,并获得适宜的工艺参数:电流强度为500mA,废水停留时间为30min,pH的6.51试验表明:与电解氧化法相比,吸附电解氧化法能够使JFC废水的CODCr去除率提高62.7%,使活性炭纤维的再生周期延长4倍,同时也降低了能耗1因此,吸附电解氧化法在废水处理中具有一定的实用意义1关键词:活性炭纤维;吸附电解;印染中图分类号:X791文献标识码:A文章编号:1007-7162(2001)03-0072-05电化学法处理印染废水,有可溶阳极法和不溶阳极法1可溶阳极法的作用主要包括电凝聚和电气浮[1~4],该法能去除悬浮的和易脱稳的胶体状的污染物,但对印染废水中的水溶性染料的助剂,则难以达到预期的处理效果1不溶阳极法(即电化学氧化法)主要通过阳极反应直接降解有机污染物,或通过阳极反应产生羟基自由基(HO#)、初生态氧等强氧化性物质来氧化降解有机污染物1电化学氧化法虽然可处理上述水溶性物质,但处理效率较低,电能耗较高1针对电化学氧化法的不足,本文采用了吸附电解氧化法,即把活性炭纤维(ActivatedCarbonFiber,ACF)固定在阳极表面,组成立体电极,通过活性炭纤维的吸附和催化作用,强化电解氧化作用,从而达到有效地去除污染物和降低能耗的目的1本文以印染助剂JFC作为研究对象,JFC是非离子型表面活性剂,化学名为脂肪醇聚氧乙烯醚,分子式为:C7-9H15-19(OC2H4)5-6OH1该助剂有较好的水溶性,在印染工艺中常用作渗透剂1在织物的漂、练、染、整各道工序中,凡不能或不宜用一般阴离子或阳离了表面活性剂时,通常均采用JFC渗透剂对织物进行处理1本文通过研究具有代表性的印染助剂JFC的电化学氧化降解性能,以进一步探明电化学法处理印染废水中的水溶性有机污染物的规律11试验方法和材料1.1试验废水以工业印染助剂JFC(江苏宜兴纺织印染助剂厂产)为试验用品,用蒸馏水将其配成浓度为100mg/L的JFC废水溶液,然后再加入一定量的Na2SO4作为电解质11.2试验设备电解装置主要由电解槽、直流电源组成,试验电解槽由聚甲基丙烯酸甲酯塑料(俗称有机玻第18卷第3期2001年9月广东工业大学学报JournalofGuangdongUniversityofTechnologyVol118No13September2001璃)制成,为圆柱状,内径8.0cm,高14cm1阴极为石墨棒,直径1.8cm,阳极为合金涂层的钛网,阳极极板总面积为198cm2,有效面积为64cm2,极板间距为3.1cm1试验装置如图1:1.3试验方法首先在废水不流动和流动的条件下,分别探明吸附电解氧化和电解氧化处理JFC废水的合适工艺条件和去除效果1然后进行电解氧化吸附和单独ACF吸附的对比实验,探讨电解氧化作用对ACF吸附平衡的影响11.4测试指标CODCr的测定:重铬酸钾法[4]1JFC含量的测定:硫氰酸钴盐比色法[5]1pH值测定:PXS)215型离子活度计12试验结果与讨论自配JFC废水,水质参数为:CODCr=280mg/L,pH=6110,JFC含量为100mg/L1211废水不流动时电解时间与处理效果的关系电解槽内加入400mL自配JFC废水,在电流为500mA条件下进行电解,在不同电解时间下取样分析CODCr和JFC含量,考察吸附电解氧化法和电解氧化法对CODCr和JFC的去除效果1结果表明(图2和图3):CODCr和JFC的去除率,吸附电解氧化法明显高于电解氧化法1电解两个小时,CODCr的去除率,吸附电解氧化法为81.5%,电解氧化法为10.5%,吸附电解氧化法比电解氧化法高71.0%;JFC的去除率,吸附电解氧化法为96.3%,电解氧化法为23%,吸附电解氧化法比电解氧化法高72.7%1在吸附电解氧化的条件下,由于有ACF参与作用,ACF利用其较大的比表面积和较强的吸附能力,把有机污染物吸附在ACF外表面上,同时,ACF与钛网组成立体电极,使电极表面大大增强,初生态的氧从电极表面产生,与ACF富集的有机污染物发生氧化反应1ACF的存在,增加了反应物的浓度,提高了氧化反应速率,从而提高了CODCr的去除率1从图2和图3中还可以得出,JFC的去除率高于CODCr的去除率1JFC为一聚氧乙烯醚类物质,阳极产生的强氧化剂首先把其氧化为酸,然后,随着电解的进行,再进一步氧化、脱羧,最终73第3期夏志新,等:吸附电解氧化法处理印染助剂JFC废水的研究氧化为CO2和H2O1试验中JFC的去