電催化氧化技術(shù)處理制革綜合廢水的研究.pdf

1、進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國的皮革產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展，在世界上確立了皮革生產(chǎn)和貿(mào)易大國的地位，同時(shí)也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)保問題，成為皮革行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最大外界制約因素。事實(shí)上，制革工業(yè)只能將20％左右的原料皮轉(zhuǎn)化為皮革，其余部分則成為副產(chǎn)品或污染物，而且在皮革的加工過程中還需加入多種化工藥劑，卻只有一部分被吸收利用，其余均匯入廢水當(dāng)中，導(dǎo)致制革廢水的成分十分復(fù)雜，往往含有高濃度的有機(jī)物、氨氮，以及具有生物毒性的鉻離子和硫離子，普通生化處理往往存在操作

2、難度大、處理成本過高和難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的問題，這些問題使得制革廢水成為目前工業(yè)廢水處理的難點(diǎn)之一。
　　 電化學(xué)法具有處理能力穩(wěn)定高效和無二次污染等特點(diǎn)，在廢水處理方面擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著近些年來對(duì)電催化氧化電極的深入研究，開發(fā)出了大量不同材質(zhì)的電極材料，使電極各方面的性能得到了大幅提高，對(duì)廢水的處理能力也得到了大幅加強(qiáng)，越來越接近甚至已經(jīng)投入到廢水處理的工業(yè)化運(yùn)用當(dāng)中。
　　 本文采用先進(jìn)的金屬鈮覆蓋摻硼金鋼石(Nb/

3、BDD)膜電極對(duì)制革綜合廢水進(jìn)行電化學(xué)處理研究。在研究的準(zhǔn)備階段，測試了電極的性能，并對(duì)制革綜合廢水進(jìn)行了預(yù)處理，然后通過單因子控制實(shí)驗(yàn)，考察了各項(xiàng)因素對(duì)處理效果的影響，同時(shí)分析其機(jī)理，最后通過正交實(shí)驗(yàn)，確定最佳的實(shí)驗(yàn)條件。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)堿-混凝沉淀法對(duì)制革綜合廢水中的Cr3+和SS具有非常好的去除效果。
　　 (2)金屬鈮覆蓋摻硼金鋼石膜電極(Nb/BDD)擁有優(yōu)良的穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。N

4、b/BDD電極表面結(jié)構(gòu)密實(shí)，比表面積大，穩(wěn)定性好，電勢(shì)窗口寬達(dá)4.1V左右，析氧電位高達(dá)2.1V，析氫電位低至-1.9V，背景電流低至-8×10-6～6×10-7A。
　　 (3)時(shí)間、電流密度、電解質(zhì)的種類和濃度、pH值的變化都會(huì)對(duì)電化學(xué)氧化速率、ECR和ACE產(chǎn)生較大的影響。最后，綜合考慮各項(xiàng)影響因素，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在電流密度為40mA/cm2，電解質(zhì)(NaCl)濃度為3.0g/L，pH值為2.0，電催化氧化處理2h