印染廢水微電解技術處理方案
來(lai)源(yuan)：山東英科林川(chuan)環(huan)保科技有限公司 閱讀(du)：4607 更新(xin)時間：2018-07-28 15:34印(yin)染(ran)廢水(shui)(shui)具有有機(ji)污染(ran)物含量高、堿性強、色度高和可生化(hua)性差等特點，屬于難降(jiang)(jiang)解工業(ye)(ye)廢水(shui)(shui)。隨著染(ran)料工業(ye)(ye)的快速發展，染(ran)料成(cheng)分日趨復雜，染(ran)料本(ben)身的抗光解、抗氧化(hua)、抗生物降(jiang)(jiang)解能力也逐漸增(zeng)強，進一步加大了印(yin)染(ran)廢水(shui)(shui)的處(chu)理(li)難度。
我公司(si)實驗(yan)室基(ji)于微(wei)電(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)的氧化(hua)還原，絮凝共(gong)沉淀，吸附和(he)電(dian)場效(xiao)應等協同作用、它在(zai)(zai)廢水(shui)處(chu)理中“高(gao)效(xiao)率，低成本”的巨大優(you)勢(shi)以(yi)(yi)及(ji)鐵(tie)炭微(wei)電(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)存在(zai)(zai)的問(wen)題，本課題提出(chu)采用鋁炭微(wei)電(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)處(chu)理模(mo)擬和(he)實驗(yan)印(yin)染廢水(shui)。首先(xian)，以(yi)(yi)鋁粉和(he)活性炭作為(wei)電(dian)極(ji)材料(liao)，以(yi)(yi)偶(ou)氮染料(liao)剛果(guo)紅為(wei)目標(biao)污染物，系統研究了鋁炭微(wei)電(dian)解(jie)(jie)法(fa)(fa)處(chu)理模(mo)擬印(yin)染廢水(shui)：實驗(yan)探(tan)討了剛果(guo)紅脫(tuo)色和(he)COD去除效果及各影響(xiang)因素(su)的影響(xiang)范(fan)圍(wei)；確定了(le)各影響(xiang)因素(su)的排序和最佳反(fan)應條件；深(shen)入研究了(le)鋁炭(tan)微電(dian)解(jie)(jie)降解(jie)(jie)剛果紅脫(tuo)色(se)動(dong)力(li)學；在分析鋁炭(tan)微電(dian)解(jie)(jie)法(fa)降解(jie)(jie)剛果紅中間產物的基礎上，描述了(le)剛果紅可能的降解(jie)(jie)途(tu)徑(jing)。然(ran)后，以(yi)廢鋁屑和活性炭(tan)為電(dian)極(ji)材料，研究了(le)鋁炭(tan)微電(dian)解(jie)(jie)處(chu)理實(shi)際印染廢水的效果，并分析了(le)經濟性。
實驗結果表(biao)明，剛果紅(hong)脫色率及COD去(qu)除率隨鋁粉投(tou)加量的增(zeng)加而增(zeng)加，合適的鋁粉投(tou)加量為16~24g/L；剛果紅脫色率和COD去除(chu)率(lv)隨著鋁炭質量(liang)比的減小呈現(xian)先增加后(hou)降低的趨勢，適宜的鋁炭質量(liang)比為1:3~1:1；初始pH對處理效(xiao)果影響最大，在(zai)pH10~12.5內，剛果(guo)紅脫色率及COD去除(chu)率隨著pH升高而急劇增加；在溶解氧1.25~7.59mg/L范圍內，剛(gang)果(guo)紅脫(tuo)色率及(ji)COD去除(chu)率隨(sui)著溶解氧的升(sheng)高而降低(di)。
正交試驗結(jie)果表明，各因素的影響(xiang)排序為pH>鋁粉投(tou)加量(liang)>反應時間>鋁(lv)炭質(zhi)量比；鋁(lv)炭微電(dian)解法處理剛果紅廢(fei)水(shui)的最佳(jia)條件：鋁(lv)粉投加量24g/L，鋁炭質(zhi)量(liang)比1:2、pH12、反應(ying)時間90min。最佳條件下剛果紅(hong)脫色率(lv)及COD去除率分(fen)別(bie)達到90.4%和(he)78.6%。
動力學(xue)分(fen)析結(jie)果表(biao)明，鋁(lv)炭微電(dian)解(jie)降解(jie)剛果紅脫(tuo)色過(guo)程(cheng)符合表(biao)觀二級動力學(xue)方程(cheng)。剛果紅脫(tuo)色反應表(biao)觀速率(lv)隨著(zhu)溶液初始pH、鋁粉投加量、溫度、搖床轉速的(de)增大而(er)(er)提高(gao)；隨著鋁炭質量比的(de)降(jiang)低而(er)(er)先提高(gao)后降(jiang)低。在288-308K范圍內剛(gang)果紅(hong)脫色反應活化能為2379.6J/mol，剛果紅(hong)脫色反應屬于傳質控制過程。采用紫外可見(jian)光譜掃描、離子色譜、LC-MS等分(fen)析(xi)剛果(guo)紅降解(jie)中間產物主要為：3,4-二氨基萘(nai)-1-磺酸鹽(yan)，聯苯胺，4-氨基-3-((4’-氨基-[1,1’-聯苯]-4-基)偶氮基(ji))-1-磺酸鹽和2-((4’-氨基(ji)-[1,1’-聯苯]-4-基)偶(ou)氮(dan)基)-1-萘胺。推測(ce)出剛果紅的可能降解(jie)途徑為：剛果紅分子中的N=N雙鍵(jian)在新生態[H]的攻(gong)擊下斷裂(lie)，生成3,4-二氨基萘-1-磺(huang)酸鹽和4-氨基3-((4’-氨(an)基-[1,1’-聯苯]-4-基)偶(ou)氮(dan)基)萘(nai)-1磺酸鹽；后者在[H]的(de)進(jin)一步作(zuo)用(yong)下，發(fa)生N=N雙(shuang)鍵(jian)的斷裂，轉化為(wei)3,4-二氨基萘-1-磺酸鹽和(he)聯苯(ben)胺，萘環(huan)開環(huan)和(he)C—S鍵斷(duan)鍵，分別(bie)生(sheng)成4-氨基-3-((4’-氨(an)基(ji)-[1,1’-聯苯]-4-基)偶氮基(ji))-1-磺(huang)酸(suan)鹽和2-((4’-氨基-[1,1’-聯苯(ben)]-4-基)偶氮基)-1-萘胺(an)。
實驗結(jie)果：采(cai)用(yong)鋁(lv)炭(tan)微電解法處理印(yin)染廢水(shui)，pH在11~12范(fan)圍內，廢水COD去除率不低于50%，同時，反(fan)應(ying)后出水(shui)基本(ben)無顏色。經濟性(xing)分(fen)析表明(ming)處理每(mei)噸該實際廢水(shui)的費用不高于(yu)0.85元。
