对超声协同一钛铁双阳极电化学处理印染废水的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2005年lO月焦作大学学报No．4第4期JOURNALOFJIA0ZU0UNIVERSITYoct．2OO5超声协同一钛铁双阳极电化学处理印染废水的研究符德学缪娟(1．焦作大学，河南焦作454003；2．河南理工大学，河南焦作454000)摘要：采用超声电化学联用技术，探索超声协同一钛铁双阳极电解体系降解印染废水。该系统集超声空化、阳极催化氧化、电生自由基氧化和电絮凝等组合物化技术于一体，降解含有碱性湖蓝一5B的印染废水。研究结果表明：对COD为5342．4mgLI1的含碱性湖蓝一5B的印染废水的COD去除率达到90．2％，脱

2、色率达到98．3％。关键词：钛铁双阳极；超声空化；电生自由基氧化；印染废水中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—7257(2005)04—0045—02含染料的工业废水成分复杂，往往含有多种有机产生局部高温可达5000℃，压力可达50MPa的高压。染料及其中间体而具有色度深、毒性大、难生物降解、这样会大大强化氢氧自由基对有机物的氧化速度。提pH值波动大、组分变化大且浓度高的特点。一直是工高降解效率，体系中产生的絮状Fe(OH)，吸附部分业废水处理的难点。对该类废水国内外进行了大量有机物沉降下来，利用废水体外循环过滤法。来减少的研究，如吸附法、膜法、光催化降解法

3、、电絮凝法有毒有机物的氧化处理量，缩短反应时间。整个降解等⋯，目前未见超声协同双阳极降解印染废水的报过程为：污染物一阳极氧化一氢氧自由基氧化一超声道。作者采用超声波协同一钛铁双阳极电解，使电极空化协同氢氧自由基氧化一氢氧化铁吸附一过滤一氧化、电生氢氧自由基氧化、超声空化、电絮凝等组合循环使用或排放。在同一反应器内，达到了令人满意的降解效果。1．3实验操作步骤取碱性湖蓝一5B染料配成的反应液2000ml，加1．实验部分入循环式电解槽中，加入1．5gFeSO作电解质。启动1．1主要仪器和药品循环泵，使反应液在循环式电解槽中混合均匀，通人MS一3型微波消解COD测定仪(华南环科所)

4、，直流电、鼓人空气、启动超声波，控制一定反应时间JY92—2D超声波粉碎机(宁波新芝)，KL一1型电凝后，取样分析。聚气浮实验装置(武汉科林环保公司)，uV一2102PC2．结果与讨论型紫外可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司)，碱性湖蓝一5B，工业印染废水。2．1电流密度的影响1．2超声电化学反应装置和原理电解槽由有机玻璃板制作而成，从下而上放置曝气头、钛阳极、不锈钢阴极、铁阳极和超声探头，循环泵用以循环反应器内印染废水。原理为：第一阳极(Ti电极)起到初步氧化降解和析出氧气作用。第一阳极析出的氧气和空气中的氧气，在第一阳极上部的不锈钢阴极被还原为过氧化氢(阳极析氧得到利用)

5、，产生的过氧化氢在阴极上面的第二阳极铁阳极附近被铁阳极产生的二价铁还原为氢氧自由基(Fen-ton试剂反应)。氢氧自由基对大部分有机污染物有电流密度／A·cIn1氧化作用，同时，在超声波作用下传质加强，超声空化图l电流密度对脱色率的影响收稿日期：2004—12—25作者简介：符德学(1962一)．男，河南太康人，博士，焦作大学教授，河南师大硕士生导师，主要从事电化学及其在环境中的应用研究主持完成河南省攻关项目、自然科学基金等，发表论文30余篇。维普资讯http://www.cqvip.com46焦作大学学报2005年10月图1为电流密度对脱色率的影响曲线。从图l中率随反应时间

6、的增大而增大，因此，反应时间越长脱《爵锄醛可以看出，脱色率随电流密度的增大而增大，达到0．8色率越高，但超过70分钟后脱色率增幅变缓。Adm后脱色率不再增加。2．2通气量的影响通人空气是为了提供氧气，通过改变空气通入量，来改变氧化还原的程度。控制电流密度为0．8hdm～，超声波功率为0．6kW，反应时间为60min，分别在通气量为0mh～、16mh～、40mh～、80mh～、120mh的条件下电解印染废水。实验结果如图2所示：脱色率随通气量的增加先增加后减小，在通气量为40mh时有最大值，说明：通入一定量的空气有利于反应的发生。图4反应时间对吸光度的影响2．5电极材料的影响为

7、考察电极材料及组合方式的影响，分别在电极条件(1)阳极(钛+铁)／阴极(不锈钢网)、(2)阳极(铁)／阴极(不锈钢网)、(3)阳极(钛)／阴极(不锈钢网)情况下作电解实验。原始溶液的CODe，值为5342．4mgL～，控制电流密度为0．8Adm～，通气量为40mh～，超声波功率为0．6kW，反应时间为80rain。反应后CODe去除率分别为(1)：90．2％；(2)：通气量／正3．h86．8％；(3)：88．1％。从数据上来看，电极组合(1)图2通气量对脱色率的影响的CODe去除效果最好。反应前后溶液的