鍍銅鐵屑增強(qiáng)型內(nèi)電解—光催化協(xié)同作用處理染料廢水.pdf

1、染料廢水成分復(fù)雜、色度高、COD高且難生物降解,對環(huán)境造成較大污染。本文采用鍍銅鐵屑增強(qiáng)型內(nèi)電解—光催化協(xié)同作用處理染料廢水。
　　主要的研究內(nèi)容和得到的結(jié)論如下:
　　1.靜態(tài)實驗研究鍍銅鐵屑增強(qiáng)型內(nèi)電解協(xié)同光催化作用對染料廢水的處理效果,并與使用鐵屑時的處理效果進(jìn)行比較;對鍍銅鐵屑協(xié)同光催化作用處理染料廢水過程的影響因素進(jìn)行研究,結(jié)果表明:(1)與鐵屑相比,鍍銅鐵屑擴(kuò)大了原電池的兩極電位差,使更多的有機(jī)物質(zhì)得到了還原,加

2、快了染料的降解速度,提升了染料廢水的處理效果。(2)利用內(nèi)電解反應(yīng)生成的內(nèi)源性物質(zhì)Fe(Ⅲ)-OH絡(luò)合物以及鍍層中的Cu2O等物質(zhì)的光化學(xué)性質(zhì),在內(nèi)電解反應(yīng)過程中協(xié)同光催化作用,加快了染料的脫色速度,提高了染料COD的去除率。反應(yīng)30min后,染料的脫色率均達(dá)到95％以上,COD的去除率也提升了10%-20%左右。(3)增加反應(yīng)時間、鍍銅鐵屑投加量以及振蕩速度均能夠加強(qiáng)染料廢水的去除效果。但是當(dāng)三種因素的量增加到一定程度后,對COD和色

3、度去除率的影響減弱。(4)降低pH可以使內(nèi)電解反應(yīng)的電位差增大。因此無論使用鍍銅鐵屑還是鐵屑,降低pH均可提升染料廢水的去除效果。與傳統(tǒng)的鐵屑內(nèi)電解法相比,由于鍍銅鐵屑擴(kuò)大了原電池的兩極電位差,所以其對于一些pH為6.0-9.0的染料廢水也具有較好的處理效果。如對pH=9.0的活性翠藍(lán)和活性黃的脫色率均在95%以上。(5)將鐵屑鍍銅后,改變了原鐵屑的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì),放寬了對鐵屑粒徑的要求,減緩了結(jié)塊、鈍化等現(xiàn)象,增加了催化劑的重復(fù)使用次

4、數(shù)。
　　2.自制流動反應(yīng)裝置,分別以活性黑廢水、銀海集團(tuán)實際廢水和混合染料廢水為研究對象,研究了停留時間、曝氣量等因素對染料廢水處理效果的影響;對流動反應(yīng)柱的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:(1)增加停留時間、曝氣量可以提高染料的脫色率和COD去除率。但是當(dāng)停留時間和曝氣量增加到一定程度后,染料去除率的變化已不十分明顯了。(2)流動反應(yīng)裝置處理混合染料廢水,運(yùn)行30天后染料的脫色率由96.2%下降至92.2%,COD的去除率由8

5、7.5%降低至84.4%。去除效果變化不大,流動反應(yīng)柱的運(yùn)行情況良好。
　　3.用現(xiàn)代分析方法對鍍銅鐵屑進(jìn)行表征:(1)用掃描電鏡(SEM)對鐵屑鍍銅前后以及鍍銅鐵屑反應(yīng)前后的表面進(jìn)行分析,結(jié)果表明:鐵屑鍍銅前表面清潔,鍍銅后表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鍍銅鐵屑表面生長出類似葡萄狀的物質(zhì)。(2)對鍍銅鐵屑表層剝落物進(jìn)行X-衍射分析(XRD),結(jié)果表明:紅褐色的剝落物質(zhì)為銅及其氧化物的混合物。
　　4.探討了鍍銅鐵屑增強(qiáng)