脉冲电化学氧化法降解活性艳蓝KN-R机理的研究

摘要

印染废水主要来源于纺织品、造纸、制革、食品、化妆品等领域,对水生生物具有毒性和致癌性。其中,印染纺织行业中主要是偶氮染料和蒽醌染料,在染料染色、固着和漂洗工艺有15％-20%的染料进入废水。染料废水具有色度高、成分复杂、COD高、高毒性、水质水量变化大等特点,直接排放会造成严重水污染。因此,染料废水处理一直是染料工业的难题。
　　传统电化学方法处理印染废水主要是用直流电源供能,但其具有能耗高等缺点。本研究使用脉冲电源作为供能装置,是一种新型的废水处理方法,克服了传统电化学能耗高的缺点,经济节能效果。用Ti/IrO2-RuO2-SnO2为阳极、Ti为阴极降解染料废水。实验对象为印染工业较具代表性的偶氮和蒽醌染料:活性艳蓝KN-R、直接绿BE、直接耐晒黑G、直接大红4BS、活性艳橙K-GN、活性红3BS和分散红3B。在染料浓度100mg/L、NaCl浓度1.5g/L、电压=15V、占空比=0.5和初始pH的实验条件下,7种染料除分散红3B染料遵循零级反应动力学外,其余6种染料均符合一级反应动力学。本实验还通过LC-MS和GC-MS检测,分析了活性艳蓝KN-R降解的中间产物并推测出可能的降解途径。最后,将直流电源和脉冲电源降解活性艳蓝KN-R模拟废水进行了比较,在达到相同的处理效果时(电解9h,直流电源处理效果为:58.56%的COD去除率和22.04%的TOC去除率,脉冲电源处理效果为:COD、TOC去除率分别为59.21%和22.03%)。经计算,每处理1kgCOD,直流电源时需耗电743.12kWh,而脉冲电源耗电量为232.26kWh,脉冲电源相比直流电源节能68%左右,节能效果明显。

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1 绪论

1.1 前言

1.2 染料废水处理方法

1.3 电化学氧化法处理染料废水研究现状

1.4 本论文研究的内容及意义

2 实验方案

2.1 实验装置

2.2 实验仪器及试剂

2.3 实验方法

3 脉冲电化学氧化法降解单一染料脱色分析

3.1 单一染料紫外-可见光谱分析

3.2 单一染料电化学脱色分析

3.3 单一染料脱色动力学分析

3.4 本章小结

4 活性艳蓝KN-R降解机理研究

4.1 活性艳蓝KN-R降解产物分析

4.2 活性艳蓝KN-R降解途径分析

4.3 本章小结

5 直流和脉冲降解活性艳蓝KN-R比较

5.1 直流电源降解活性艳蓝KN-R

5.2 脉冲电源降解活性艳蓝KN-R

5.3 能耗分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

英文缩写及中文对照