典型染料废水电化学氧化规律

 

     摘要:采用Ti/SnO2电极间接阳极氧化法处理直接深棕M和活性艳蓝KNR模拟染料废水,研究电解质种类、pH、电压、NaCl投加量及电解时间对其降解效果的影响;在最佳组合条件下,通过分析UV-Vis光谱以及降解过程中氮元素的存在形式,研究上述2种染料的降解规律。结果表明,在pH为3,电压20 V,NaCl投加量为2.5 g/L的条件下,电解30 min后,直接深棕M和活性艳蓝KNR的脱色率分别达到80%和95%,60 min后直接深棕M的COD去除率可达75%,活性艳蓝KNR的COD去除率达到90%;电解60 min后,直接深棕M的偶氮双键完全破坏,萘环和苯环结构被逐步降解,活性艳蓝KNR溶液电解2 min,其分子结构中的蒽醌共轭体系被破坏,随反应的进行,蒽醌结构逐渐被破坏,染料逐步降解。

 

     全球每年生产的染料及颜料超过700万t,其中有10%~15%未经适当处理就进入环境中由于染料废水具有致畸、致癌及致突变的特点,给生态环境带来巨大压力。同时由于纺织印染行业很难达到日益严格的污水排放标准,特别是对于高盐度、高色度的染料废水的处理,常规的处理方法,如物理混凝法、生化法和膜分离法等已很难达到彻底降解染料分子的效果。与上述方法相比,电化学氧化法可在常温常压下进行,且无二次污染。

 

     近年来,电化学氧化法应用于多种废水处理中,特别是处理有机难降解的含盐废水,已成为研究领域的一个热点。Ti/SnO2电极活性高且非常稳定,SnO2涂层可调节气体析出电极电位,同时可降低析氯电位,增大析氧电位,利于活性氯的产生,并且可减小活性氧向电极内部扩散的几率,防止电极被氧化,延长电极寿命。

 

    本研究是在间接阳极(Ti/IrO2)氧化处理活性黑5模拟染料废水的研究基础上,基于Ti/SnO2电极间接阳极氧化技术进一步研究染料直接深棕M和活性艳蓝KNR的降解规律,为电化学处理含盐染料废水提供理论依据。