电化学法处理农药中间体(间苯二甲腈)废水的研究

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间苯二甲腈(百菌清农药中间体)生产中所排放的废水,含有大量的间苯二甲睛,其浓度高、毒性大,可生化性差,属于难降解有机废水,对环境造成严重影响。电化学技术以操作简单、污染少、适用范围广等优点引起了研究人员的广泛关注。本论文采用隔膜电化学反应器,以Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极作为阳极,不锈钢板作为阴极,对间苯二甲腈模拟废水进行了降解实验研究,考察了间苯二甲腈初始浓度、反应时间、初始pH、电流密度和电解质浓度等因素对电化学还原降解间苯二甲腈的影响,并对降解过程的反应动力学和降解机理进行了研究。实验结果表明:在无隔膜存在时,采用电化学氧化法处理间苯二甲腈废水效果较差,去除率仅为20%左右,间苯二甲腈较难氧化;在隔膜存在时,采用电化学还原法处理间苯二甲腈废水的效果较好,反应遵循一级动力学规律,对降解速度影响最大的为电流密度,其次为电解质浓度、极水比、间苯二甲腈初始浓度和pH,板间距基本无影响,综合考虑能耗和间苯二甲睛去除效果,得到最佳条件为电流密度25mA/cm2,Na2SO4浓度5g/L,pH=7,极板面积20cm2,板间距4cm,极水比1:6,在此条件下250mg/L的间苯二甲睛废水电化学还原120min后,去除率达到84.1%。通过紫外光谱和高效液相色谱分析间苯二甲睛的降解产物,同时结合相关文献对间苯二甲腈降解机理进行推测,初步推断间苯二甲腈在阴极还原生成间苯二甲胺。
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