自加盐电生氧化液催化氧化罗丹明染料废水研究(2)

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3.1.1 实验材料 7

3.1.2 实验装置 8

3.1.3 实验内容 8

3.1.4 实验结果 10

3.2 实际印染废水直接电解研究 12

3.2.1 实验材料 12

3.2.2 实验装置 12

3.2.3 实验内容 12

3.2.4 实验结果 13

4 结论 14

参考文献 16

致谢 18

1 引言

1.1 研究背景

随着染料的大量生产和应用，染料废水成为人们越来越关注的水体污染物[1]。染料废水[2]主要包括染料生产废水和印染工业废水，它们具有组成复杂，色度高，COD、TOC含量高，悬浮物多，水质、水量变化大，难降解物质多等特点，是难处理工业废水之一。罗丹明B（RHB）属于碱性类染料，被广泛应用于激光器和化学分析中，是一种常见的有机污染物。其水溶液有较大的摩尔吸光系数，吸收光谱受溶液pH值影响较小，因此是模拟染料废水研究的较为理想的模型分子[2,3]。

由于染料废水是一类较难处理的工业废水，传统的处理技术已经不能满足排放要求。针对传统染料废水处理技术的不足，目前电化学法以其环境友好性，没有或很少产生二次污染、处理效果较好、工艺简单、可控制性强、便于管理等特点成为许多学者研究的热点，并已成功运用于处理较难降解的染料废水工程实践中。电化学法处理染料废水，主要是利用电解氧化、电解还原、电解絮凝或电解上浮等，在电极材料的作用下，产生羟基自由基等活性基团，来破坏染料分子的结构，从而实现脱色并降低废水中主要污染物的浓度。

其中的电解氧化技术可以分为直接氧化和间接氧化两种，直接氧化是指在阳极污染物被直接转化成无害物质，间接氧化则是通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应，使被处理污染物氧化，最终转化为无害物质[4]。而该技术需要使用电解器来氧化或制备氧化液处理废水，传统的电解器为单室电解器，但由于单室电解器能耗过大且会浪费有效的氧化物质而逐渐被隔膜式双极室电解器取代。本文采用间接氧化的方法，利用自主创新的隔膜式自加盐电解氧化液生成器生成具有强氧化性的电解液间接氧化罗丹明B染料废水，探究电解氧化液对于罗丹明B染料的氧化降解效果，为处理相似染料废水的工程实践提供科学依据，为难以用传统物化和生化法处理的废水处理提供参考，具有较强的理论价值和应用价值。

1.2 染料废水

1.2.1 染料废水特点

染料是由芳香烃类化合物经一系列化工单元操作如硝化、磺化、羧化、胺化、重氮化、偶合等合成而得[5]。合成染料在生产和处理及印染加工过程中的退浆、煮炼、漂白、丝废水、染色和印花工艺过程中产生的废水即为染料废水[6]。染料废水中的有机物含量大，且大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香基团为母体而存在的，颜色很深，色度高达500~50 万，具有极强的污染感，且有色水体会影响日光照射，不利于水生生物的生长，一般的生化法很难对其进行处理；同时染料废水还有很高的毒性，主要是由于有些原料和副产品含有卤化物、硝基物、氨基物、苯胺酚等有机物。废水的COD 值可达1 000~73 000 mg/L［7］；染料废水的排放量也很大，而且排放具有间歇性，水质也不稳定，属于难治理废水。