內(nèi)電解-電化學(xué)氧化耦合預(yù)處理高鹽染料廢水的研究.pdf

1、目前，包含大量合成有機(jī)染料的工業(yè)廢水排放入自然環(huán)境，染料廢水具有有機(jī)物濃度高、色度大、含鹽量高、可生化性差等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)生物法直接處理較難實現(xiàn)，需要對其進(jìn)行有效預(yù)處理以提高廢水可生化性。本課題以高鹽染料廢水為處理對象，利用自制電化學(xué)反應(yīng)器，考察內(nèi)電解(IE)-電化學(xué)氧化(EO)耦合預(yù)處理高鹽染料廢水的可行性。
　　 實驗采用活性炭纖維(ACF)做電化學(xué)氧化的電極，為提高其電化學(xué)活性和催化性能，利用多種形態(tài)的納米TiO2和納米M

2、nO2對之進(jìn)行涂覆改性。水熱法合成了7種納米催化材料，借助透射電鏡(TEM)考察了其形態(tài)和結(jié)構(gòu)。通過組合獲得6種TiO2/ACF、2種MnO2/ACF和12種TiO2&MnO2/ACF摻雜改性電極，利用循環(huán)伏安(CV)曲線測試對比其比電容，獲得四種電化學(xué)性活性高的改性電極:TiO2納米帶(TB)/ACF、MnO2納米管(MT)/ACF、TiO2納米棒(TR)&MnO2中空微球(MS)/ACF、TiO2納米棒(TR)&MnO2納米管(MT

3、)/ACF，并應(yīng)用于電化學(xué)氧化處理廢水中。
　　 在處理廢水時，首先考察了內(nèi)電解和電化學(xué)氧化單獨(dú)處理的條件。IE單獨(dú)處理時以海綿鐵和柱狀活性炭為填料，最優(yōu)處理工藝為:停留時間(HRT)48h，固/液比為25％，鐵/炭體積比為1∶1，進(jìn)水pH=2時，廢水的COD和色度去除率達(dá)最大，分別為27.1％和36％。用未改性ACF作電極EO單獨(dú)處理廢水，HRT為36h，pH=6，電流密度8mA/cm2時COD和色度去除率分別為28.3％和4

4、4％。
　　 在此基礎(chǔ)上，將內(nèi)電解與電化學(xué)氧化耦合處理高鹽染料廢水。對比IE+ACF和IE+TR&MT/ACF處理效果，COD去除率從54.4％提高到69.4％，說明改性電極具有更高的電化學(xué)和催化活性。IE+ACF比二者相同條件下單獨(dú)處理COD去除率(20.6％，27.1％)的加和47.7％大，說明本體系是內(nèi)電解和電化學(xué)氧化的協(xié)同作用。實驗最佳條件為:應(yīng)用TR&MT/ACF改性電極，耦合IE，磁性碳做第三維電極，在固/液比25％