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HNS生产废水具有成分复杂、色度高、毒性大、难降解大分子多、有机物浓度高等特点,属于难降解工业废水。电化学作为一种新型绿色工艺,主要以电子为试剂发生得失电子反应,利用其产生的强氧化性、无二次污染的羟基自由基或强氧化活性物质处理高浓度有毒难降解废水,以其无需添加化学试剂、不易产生有毒中间产物、能量消耗低、效率高、污染小、易于操作等优点,被称为“环境友好”技术。本课题研究设计了三维电极反应器,用钛板作阴极,分别研究了采用RuO2-IrO2-TiO2/Ti、RuO2-IrO2-SnO2-TiO2/Ti、IrO2-Ta2O5-TiO2/Ti、IrO2-Ta2O5-SnO2-TiO2/Ti四种DSA电极材料做阳极,在不同电压、反应时间、电极间距、pH值、无水Na2SO4投加量、废水的初始浓度等条件下的降解效果,获得降解的最优反应条件。在此基础上还研究了加入Fenton试剂对HNS生产废水降解效果的影响。采用重铬酸钾法和稀释倍数法等分析方法对以上实验结果进行研究分析,得到以下结论:(1)采用自制三维电极反应器处理HNS生产废水,在电压8V,反应时间4h,电极间距0.5cm,废水初始浓度6240mg·L-1,无水Na2SO4投加量0.375g·L-1,pH值6,填充粒子玻璃珠与活性炭质量比1:3的反应条件下,IrO2-Ta2O5-SnO2-TiO2/Ti作阳极降解效率较好。此条件下,COD去除率为22.67%、色度去除率为98.13%。(2)影响COD和色度去除效果的因素按影响程度由高到低依次为极板间距、废水初始浓度、填充粒子比、支持电解质。当极板间距0.5cm、初始浓度12480mg·L-1、填充粒子比1:2、无水Na2SO4投加量0.25g·L-1时COD去除效果达到最优,COD去除率为27.18%;当极板间距0.5cm、初始浓度12480mg·L-1、填充粒子比1:3、无水Na2SO4投加量0.375g·L-1时色度去除效果达到最优,色度去除率为98.67%。由此可见,色度去除效果可达到较理想效果,但COD去除效果不够理想。(3)在最优COD去除条件下,反应过程中加入7.5g·L-1Fe2+和0.01LH2O2生成的Fenton试剂,COD去除率达到74.67%,同时色度去除率为99.25%。若仅加入相同剂量Fenton试剂,不进行电化学处理HNS生产废水,完全反应后COD去除率未能测出,色度的去除效果也不理想,由此推断Fenton试剂协助促进了羟基自由基[·OH]的生成率和利用率。(4)电化学反应过程中生成大量中间产物,随着羟基自由基[·OH]等强氧化活性物质生成,小分子物质如直链有机酸被直接氧化生成水和二氧化碳,而大分子物质的降解历程可能是双键先断开,氧化降解成多硝基类化合物,逐步被还原为易于氧化的胺基类化合物,再在[·OH]羟基化作用下氧化降解。