【摘要】：在越南,工業(yè)廢水對(duì)水環(huán)境的污染還比較嚴(yán)重。其中,紡織印染行業(yè)是污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。目前,越南的紡織印染廢水處理過(guò)程中存在兩個(gè)主要問(wèn)題：(1)處理技術(shù)不穩(wěn)定；(2)廢水處理后還存在多余染料的顏色,如紫色,靛藍(lán),粉紅連花等。此外,由于廢水含有氧化漂白劑,致使廢水處理難度增加�，F(xiàn)在越南還沒(méi)有印染廢水處理真正有效和經(jīng)濟(jì)的方法。由于染料成分結(jié)構(gòu)多樣和相對(duì)穩(wěn)定,所以采用傳統(tǒng)處理法效率不高。應(yīng)用電化學(xué)法處理印染廢水,不僅色度去除效果好,還可以較大地提高廢水的可生化性,去除部分COD。此外,電化學(xué)法處理技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,投資小,系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,污泥量小且不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到人們的關(guān)注。尤其在印染廢水處理方面具有較好的發(fā)展前景。本研究以目前越南常用的三種不同結(jié)構(gòu)直接染料(直接黃R、直接大紅4BE和直接綠BE染料)模擬廢水為處理對(duì)象,分別以鐵和鋁作為陽(yáng)極,不銹鋼作為陰極進(jìn)行電化學(xué)法脫色實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中考察了電流密度、初始pH值、染料初始濃度、電化學(xué)反應(yīng)時(shí)間、電解質(zhì)種類和電解質(zhì)濃度對(duì)三種直接染料模擬廢水的脫色率和脫色能耗的影響；同時(shí)對(duì)處理前后的直接染料模擬廢水進(jìn)行紫外——可見(jiàn)吸收光譜分析,考察染料的脫色與COD去除的關(guān)系,并進(jìn)行染料脫色動(dòng)力學(xué)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于直接黃R染料模擬廢水,在染料濃度為50 mg/L、電解質(zhì)濃度為0.01 mol/L、溫度為200C、攪拌速度為600 r/min、反應(yīng)時(shí)間為60 min的實(shí)驗(yàn)條件下,以鐵為陽(yáng)極時(shí),電流密度2.083 mA/cm2、初始pH值7.11,用Na2SO4為電解質(zhì),脫色率可達(dá)92.2%,脫色能耗1.709 kWh/kg染料,COD去除率62.9%；而以NaCl為電解質(zhì),脫色率可達(dá)92.9%,脫色能耗2.334 kWh/kg染料；以鋁為陽(yáng)極時(shí),電流密度為2.5 mA/cm2、初始pH值為6.76,用Na2SO4為電解質(zhì),脫色率為96.1%,脫色能耗2.399 kWh/kg染料,COD去除率為83.6%；以NaCl為電解質(zhì),脫色率97.2%,脫色能耗2.797 kWh/kg染料。對(duì)于直接大紅4BE染料模擬廢水,在染料濃度為50 mg/L、電解質(zhì)濃度為0.01 mol/L、溫度為20-C、攪拌速度為600 r/min、反應(yīng)時(shí)間為60 min的實(shí)驗(yàn)條件下,以鐵為陽(yáng)極時(shí),電流密度為1.667 mA/cm2、初始pH值為6.54,用Na2SO4為電解質(zhì),脫色率達(dá)到92.1%,脫色能耗為1.298 kWh/kg染料,COD去除率33.9%；而以NaCl為電解質(zhì),脫色率為88.7%,脫色能耗3.146 kWh/kg染料；以鋁為陽(yáng)極時(shí),電流密度為1.25 mA/cm2、初始pH值為6.83,用Na2SO4為電解質(zhì),脫色率達(dá)94.3%,脫色能耗1.014 kWh/kg染料,COD去除率為79.3%；以NaCl為電解質(zhì),脫色率92.8%,脫色能耗0.966 kWh/kg染料。對(duì)于直接綠BE染料模擬廢水,在染料濃度為50 mg/L、電解質(zhì)濃度為0.01 mol/L、溫度為200C、攪拌速度為600 r/min、反應(yīng)時(shí)間60min的實(shí)驗(yàn)條件下,以鐵為陽(yáng)極時(shí),電流密度為3.333 mA/cm2.初始pH值為6.65,用Na2SO4為電解質(zhì),脫色率達(dá)到90.3%,脫色能耗4.073 kWh/kg染料,COD去除率33.9%；而以NaCl為電解質(zhì),脫色率為88.9%,脫色能耗為5.373 kWh/kg染料；以鋁為陽(yáng)極時(shí),電流密度為2.083 mA/cm2、初始pH值為6.54,用Na2SO4為電解質(zhì),脫色率達(dá)92.2%,脫色能耗1.844 kWh/kg染料,COD去除率71.0%%；以NaCl為電解質(zhì),脫色率92.6%,脫色能耗2.16kWh/kg染料。以鐵和鋁為陽(yáng)極,各種影響因素對(duì)三種直接染料模擬廢水的脫色反應(yīng)速率常數(shù)的影響有所不同。直接綠BE染料模擬廢水的脫色反應(yīng)速率常數(shù)受電流密度影響不明顯。以鐵板作為陽(yáng)極時(shí),初始pH值對(duì)三種直接染料模擬廢水的脫色反應(yīng)速率常數(shù)的影響大于以鋁板作為陽(yáng)極。染料初始濃度對(duì)直接黃R染料模擬廢水的脫色反應(yīng)速率常數(shù)的影響比較明顯。三種直接染料模擬廢水的脫色反應(yīng)速率常數(shù)受兩種電解質(zhì)Na2SO4和NaCl濃度的影響不大。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：X791
【圖文】：

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備包括：直流電源供電為兩極電極、電解槽和電磁攬拌組成。電解槽逡逑材料采用有機(jī)玻璃柱，直徑８０邋ｍｍ，有效容積４００邐電源采用穩(wěn)皮穩(wěn)流電源，可進(jìn)逡逑恒電流輸出。實(shí)驗(yàn)中采用的間隔式電解槽為自行設(shè)計(jì)，裝置如圖２．１所示；兩極電極板置逡逑于電解槽中央，槽中極板固定間距１６ｍｍ，實(shí)驗(yàn)水樣為自配的Ｓ種直接染料模擬廢水。逡逑ｔ邐①穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源；逡逑②磁力加熱攬拌器；逡逑口栔邐⑤電解槽；逡逑｜ｍ｜邐￣Ｉ邐ｘ邋④電極（陽(yáng)極，陰極）逡逑＋邋Ｉ—邋Ｉ逡逑圖２．１實(shí)驗(yàn)裝置逡逑巧ｇ邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ逡逑電解前，采用Ｈ２ＳＯ４或者ＮａＯＨ調(diào)整模料廢模擬水的初始ｐＨ值到所需的，加入支逡逑持電解質(zhì)（ＮａｓＳ化或ＮａＣｌ）后�。矗埃埃恚倘玖夏M廢水樣于（濃度為５０ｍｇ／Ｌ）邋５００ｍＬ逡逑電解槽中，把電極放入電解槽。調(diào)整磁力攬拌器的e*拌速度為６００ｒ／ｍｉｎ，待染料模擬廢逡逑水溫度穩(wěn)定后接通直流電源。在裝置通電起開(kāi)始計(jì)時(shí)間，反應(yīng)過(guò)程中保持電流不變，反逡逑應(yīng)時(shí)間為６０ｍｉｎ，關(guān)電時(shí)記錄反應(yīng)器的電極槽壓；反應(yīng)結(jié)束后待氣浮和沉降完華，采集逡逑上清液置于石英比色皿中，用紫外一可見(jiàn)吸收光度汁測(cè)定其紫外到可見(jiàn)光區(qū)的吸光度。逡逑在染料模擬廢水的最大吸收波長(zhǎng)處根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定溶液中直接染料模擬廢水的吸光逡逑度、光譜掃描、ＣＯＤ值等

２００邐３００邐４００邐５００邐６００邐７００邐８００逡逑Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，邋ｎｍ逡逑圖２．３．直接大紅４ＢＥ染料模擬廢水的紫夕ｈ－可見(jiàn)吸收光譜逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋ＵＶ－邋Ｖｉｓ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｄｉｒｅｃｔ邋民ｅｄ邋４Ｂ巨邋ｄｙｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｅｄ邋ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ逡逑４邋１逡逑，■邋／Ｗｖ＼逡逑－逡逑Ｉ逡逑０邋－邋—＇邋ｉ邋＇邋Ｉ邋＇＇邋１邋……：邐Ｉ邋＇邐＇邋ｉ：逡逑２００邐３００邐４００邐５００邐６００邐７００邐８０日逡逑Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，邋ｎｍ逡逑圖２NB直接綠ＢＥ染料模擬廢水的紫外一可見(jiàn)吸收光譜逡逑Ｆ＂ｉｇ．邋２．４邋ＵＶ邋—邋Ｖｉｓ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｄｉｒｅｃｔ邋Ｇｒｅｅｎ邋Ｂ巨邋ｄｙｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｅｄ邋ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ逡逑－２２－逡逑

２００邐３００邐４００邐５００邐６００邐７００邐８００逡逑Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，邋ｎｍ逡逑圖２．２．直接黃民染料模擬廢水的紫外￣可見(jiàn)吸收光譜邐＾逡逑巧ｇ．邋２．２邋ＵＶ邋—Ｖｉｓ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｄｉｒｅｃｔ邋Ｙｅｌｌｏｗ邋民邋ｄｙｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｅｄ邋ｗａｓ化ｗａｔｅｒ逡逑；ｈ逡逑■邋１；邋Ｉ逡逑０邋－邋邋邋ｉ邐Ｉ邋．二＿邋１邐．．邐Ｉ邐：邋￣邐Ｉ邐Ｉ邋邋？逡逑２００邐３００邐４００邐５００邐６００邐７００邐８００逡逑Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，邋ｎｍ逡逑圖２．３．直接大紅４ＢＥ染料模擬廢水的紫夕ｈ－可見(jiàn)吸收光譜逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋ＵＶ－邋Ｖｉｓ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｄｉｒｅｃｔ邋民ｅｄ邋４Ｂ巨邋ｄｙｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｅｄ邋ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ逡逑４邋１逡逑，■邋／Ｗｖ＼逡逑－逡逑Ｉ逡逑０邋－邋—＇邋ｉ邋＇邋Ｉ邋＇＇邋１邋……：邐Ｉ邋＇邐＇邋ｉ：逡逑２００邐３００邐４００邐５００邐６００邐７００邐８０日逡逑Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，邋ｎｍ逡逑圖２NB直接綠ＢＥ染料模擬廢水的紫外一可見(jiàn)吸收光譜逡逑Ｆ＂ｉｇ．邋

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本文編號(hào)：2800222