论文部分内容阅读
我国是主要染料生产国,产量占世界总产量的1/5。在染料生产过程中,每生产1吨染料,要随废水损失2%的产品。染料生产废水具有废水水量大、有机物浓度高、色度高、无机盐含量高、成份复杂、可生化I生差、脱色困难等特点,部分染料在一定的条件下能引起人体病变和诱发癌症。废水中即使残存浓度很低的染料组分,也会破坏水体生态系统的平衡。因此染料生产废水一直是工业污水处理中的重点和难点。活l生染料由于具有水溶性好、色谱齐全、色泽鲜艳、着色牢度优良、应用面广等特点,使用量不断增加。因此水中活性染料的去除成为染料废水处理中关注的热点。 本论文以活性嫩黄K—4G染料模拟废水为研究对象,首先采用软锰矿吸附/氧化—电解协同法进行探索性实验,考查了软锰矿加入量、电流密度、电解时间、溶液电导、溶液pH、染料溶液初始浓度对脱色率和CODCr去除率的影响,考察了电流密度、溶液pH、电解时间对溶液中Mn2+浓度的影响。 在探索笥实验的基础上,利用自制的负载二氧化锰的活性炭,在静态实验条件下考查了电流密度、活性炭量、电解时间、溶液电导、溶液pH对脱色率和CODCr去除率的影响:在动态实验条件下考察了水力停留时间对脱色率和CODCr去除率的影响和处理效果的稳定性。 实验结果表明: (1) 载锰活性炭催化多维电极法可显著提高对染料模拟废水的色度和CODCr的去除率,提高的幅度随电流密度的增大而增大。 (2) 延长处理时间、增大活笥炭量,可提高载锰活性炭多维电极对染料溶液的色度和CODCr的去除率。四川大学硕士学位论文 (3)溶液电导率和初始PH对染料溶液色度和CODcr的去除率的影响不显著。 (4)静态实验条件下,采用载锰活性炭时,脱色反应的宏观动力学方程符 合一级反应动力学,其中速率常数护(0.0306一0.0258)min一,;c0Da 降解反应的宏观动力学方程符合一级反应动力学,其中速率常数 游(0 .0182一0.0249)min一‘,脱色反应和CODcr降解反应的速率常数, 较采用无锰的活性炭作为多维电极时,分别增大1 .69倍和1.47倍。 (5)外加电场可以强化二氧化锰对染料的氧化作用,并使其表现出催化作 用。 (6)自制载锰活性炭的孔分布性质无显著变化,对染料的吸附过程的吸附 热增大,吸附性能得到改善。 本论文的主要创新点在于:(l)用负载二氧化锰的活性炭作为多维电极处理染料模拟废水,并通过实验发现二氧化锰的催化作用可以显著提高系统对色度和CODcr的去除率,并显著提高反应速度。(2)提出外加电场可以强化二氧化锰对染料的氧化性,提高电流密度可以增强负载在活性炭上的二氧化锰的催化作用。(3)提出载锰活性炭通过增大吸附过程的吸附热而改善了对染料的吸附性能。上述研究成果目前在国内外文献中尚未见到报道。 论文所做的上述工作可以为染料生产废水处理提供新的途径,为多维催化电极法处理染料废水的深入研究提供理论依据。关键词:催化染料废水活性炭多维电极法