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ABSTRACT: The effects of handling the salty acid
red B colorant outlet water by electrochemical method and the influence
of handling process in different PH,different current intensity,different
electrolyse time and in different pole distance are researched on.The
result indicates that the electrochemical method has a favorable degrease
effect to both chroma and CODCr of the outlet water.What
is more important is the indirect oxygenation action of Cl-
in the electrolyse process,and at the same time including the indirect
oxygenation action of the pole surface.All the electrolyse process
hasNo offspring that can hard to keep on reaction.
Key words:electrochemical method; acid red B; indirect oxygenation
高含盐染料废水的处理,通常采用的方法有混凝法、活性炭吸附法、生化法等。用混凝法处理所产生的大量污泥容易造成二次污染;活性炭吸附法对废水进行脱色有着明显的效果,但不适合处理高浓度的有机废水。而采用生化法进行处理,易引起微生物活性的降低,且难以对其进行有效脱色。电化学法作为一种环境友好技术,越来越受到人们的重视[4-5]。本文采用电化学法对高含盐的酸性红B染料废水进行了处理,研究了电解过程中各种影响因素,初步探讨了电解过程的机理。
1 实验部分
1.1 实验设备
JWY-30 B型直流稳压电源;电阻箱;电解槽;阴极:碳棒,阳极:碳棒;JB-1A型磁力搅拌器。
1.2 实验方法
配制含盐的酸性红B染料废水,其中NaCl的浓度为4×104mg/L,酸性红B的浓度为200
mg/L。取一定量的废水在一定的电解电流下电解一定的时间,取样测定其色度和CODCr。
2 结果与讨论
2.1 实验原理
电极上的反应 阳极:2Cl-2e-->Cl2 Cl2+H2O-->HClO+HCl,
OH-离子扩散到阳极周围的液层中和次氯酸反应生成ClO-:HClO+OH-->H2O+ClO-,
在ClO-逐渐积聚时的下一步过程,可以看作是获得氯酸和O2的电化学过程:12ClO-+6H2O-12e-->4HClO3+8HCl+3O2,
OH-离子直接在阳极失去电子,同时放出氧气: 4OH-4e-->2H2O+O2,
阴极:2H++2e-->H2  Na++OH--->NaOH,
两极上产生具有氧化还原性的物质,能够有效地将染料分子氧化或者还原而降解脱色。
2.2 电解时间对色度及CODCr的影响
取含盐的酸性红B染料废水在电流强度为2.05A的条件下进行电解,取电解后溶液20mL,测定其色度和CODCr。


图1 电解时间对色度的影响         图2 电解时间对CODCr的影响
由图1、2可以看出,随着电解时间的延长,色度和CODCr有着相同的变化趋势,脱色效果越来越明显,而且其CODCr也越来越低。这是由于自由氯的氧化作用逐渐加强,并且我们由图可以看出2min前的变化较之其后的变化更加明显,因此,在本实验中电解时间达2
min即满足要求。
2.3 电流强度对色度及CODCr的影响
在电解同样时间(2min)的情况下,操作步骤同2.2,在不同电流强度下进行电解实验,结果见图3、4。


图3 电流强度对色度的影响         图4 电流强度对CODCr的影响
图3、4表明,在同样的条件下,电流强度越大脱色速度越快;电流强度越大,CODCr去除率也越大。
但我们同时也发现当电流强度达到一定的程度后,CODCr和色度的去除出现相对稳定的状态,这可能是电解出的HClO与有机物进行了取代反应,形成了有机氯化物,而该有机氯化物不易被电解破坏,使CODCr和色度值不再降低。
2.4 pH值对色度和CODCr的影响
采用H2SO4或NaOH调节废水的pH值,进行电解实验,结果如图5、6所示。


图5 pH对色度的影响           图6 pH对CODCr的影响
由图5、6可以看出,酸性条件下含盐的酸性红B废水的脱色速率最快、CODCr的去除率最高。出现以上现象一方面是由于在酸性条件下酸性红B主要以分子形式存在,非质子化的有机物分子具有较高的电活性,另一方面也是由于在酸性条件下电解过程中产生的Cl是以氧化能力较强的氧化态存在的。
2.5 不同极间距对脱色效果和CODCr去除率的影响
在电解相同时间,电解相同体积溶液的情况下,改变极间距,实验结果如图7、8所示。


图7 极间距对色度的影响         图8 极间距对CODCr的影响
由图7、8可以看出,随着极间距的增大,脱色效果越来越不明显,CODCr的去除率也越来越低。这是因为极间距的增大,相对地减弱了电解电流的强度。
3 结论和建议
结合实验和分析讨论,可以得出以下结论:
(1)电化学法对于CODCr和色度的去除均得到很好的效果,由此表明电化学法处理高含盐染料废水的可行性。
(2)色度和CODCr的去除随着电解时间的延长效果愈加明显;改变极间距对色度和CODCr的去除是有影响的,极间距越小,色度和CODCr的去除效果越好。
(3)酸性条件有利于含盐的酸性红B染料废水的脱色和CODCr的去除,且效果十分明显。
(4)提高电流强度可以加速含盐的酸性红B染料废水的脱色和CODCr的去除过程。

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