三维电极法处理亚甲基蓝模拟废水的研究

发布时间：2020-07-12 12:14

【摘要】：印染废水属于高浓度有机废水,水量大,成份复杂,碱性强,色度深,含有毒、有害物质而严重污染环境。因此,印染废水的综合治理已成为当前亟需解决的问题之一。在废水处理领域中,电化学法是一种绿色的废水处理技术,具有单位体积负荷大、操作简单、易控制、副产物少等优点。本试验自制三维电极反应器,以亚甲基蓝(MB)模拟废水为研究对象,探讨了三维电极法处理印染废水的研究。采用石墨板为阴阳两极,活性炭为粒子电极构成的三维电极体系。单因素试验探讨了极板间距、电解质浓度、电解电压、活性炭投加量、电解时间等因素对MB去除率的影响,继而对试验操作运行参数进行优化,提出了本体系的最佳工艺条件。正交试验结果表明,电解电压为20V,极板间距为4cm,电解质Na2S O4浓度为2.0g/L,活性炭投加量为400g和电解时间为60min时,三维电极法对MB废水的去除率和CODC r去除率分别为92.6%和78.9%。阳极材料的探讨首先选用不锈钢、钛板、铁板、铝板几类常用的材料,不锈钢材料对MB降解效果最好,在反应时间为60min时,MB的去除率达到93.62%,钛板和铁板降解趋势和效果相差不大,铝板次之。采用铁板和铝板为阳极时,体系中均有絮状物产生,不利于反应的进行。选取涂层钛电极(Dimensionally Stable Anodes,DSA)包括Ti/Ru O2-T i O2、Ti/Ir O2-Ta2O5、Ti/Sn O2和用热氧化法自制的Ti/R u O2-Ti O2-I r O2电极,对几种DSA电极进行了表观形貌和结构分析。废水处理结果表明,自制的Ti/Ru O2-Ti O2-Ir O2电极对MB的去除率优于其它DSA电极,是较好的阳极材料,废水电解时间为60min,M B的去除率达到8 7.8 3%,C O DC r去除率为74.45%,降解符合表观一级反应动力学规律。三维电极法和二维电极法处理MB模拟废水对比试验可知,在M B初始浓度、电流大小、极板间距、p H值、反应时间等因素上,三维电极法对MB去除效果明显优于二维电极法。同时,三维电极法在节约能耗方面的优势十分明显,在MB去除率为80%左右时,三维电极能耗仅为二维电极能耗的7.5%左右。采用混凝/三维电极工艺处理含MB的实际印染废水,混凝选用PA C、A l2(S O4)3、Fe2(S O4)3三种混凝剂进行试验,PAC最佳投加量为0.7g/L时,CODC r去除效果最好,Al2(S O4)3、F e2(S O4)3次之,最终选择PAC作为混凝剂。再采用PAM/PAC耦合的方法减少混凝时间,PAM为30mg/L,PAC为0.7g/L,CODC r去除率为27.85%,废水C O DC r浓度从3158mg/L降到2279mg/L,比只投加PAC时,CODC r去除率仅高3.71%,但是沉降时间由只投加PAC的48min,缩短到2 1 m i n。三维电极法处理混凝后的印染废水,电解时间为6 0 m i n时,废水CODC r去除率达到42.36%,废水中CODC r的含量从2 2 7 9 m g/L下降到了1314mg/L,BOD5/C O DC r由混凝后的0.1升至0.37,可生化性显著提高,为后续处理创造了良好条件。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X791

【参考文献】