催化剂作用下电催化氧化法对酸性藏蓝染料废水脱色的研究

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翻新时间：2023-06-20

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催化剂作用下电催化氧化法对酸性藏蓝染料废水脱色的研究

【摘要】选取电催化氧化法，在催化剂作用下对酸性藏蓝染料废水的处理效果并考察在不同条件下对酸性藏蓝染料的脱色效果。试验结果表明，在槽电压为30V，初始曝氧量0.08m3/h时处理效果最佳。模拟初始浓度为40mg/L，初始COD值为1300mg/L的酸性藏蓝溶液经60min处理后，脱色率达84.8%。在电催化氧化作用下，酸性藏蓝的特征吸收峰强度逐渐减弱并基本消失，分子结构中的偶氮基团与芳香族结构的共轭体系被破坏，酸性藏蓝分子被有效降解。

【关键词】催化剂;电催化氧化;降解

0 前言

酸性藏蓝溶液在印染行业中被广泛应用，因其结构复杂、处理过程中副产物较多使其处理难度较高。本文就在催化剂作用下的电催化氧化法处理效果进行探究，考察了槽电压和曝气量的改变对处理效果的影响。同时对其最佳工艺条件进行探索。

1 试验部分

1.1 实验仪器

实验电源为可调直流电源，输入电压为0～30V可调电压，最小输入电压0.1V，根据溶液电导率可在表盘上读出电流值（数字显示）。反应器为自制有机玻璃反应器。通过反应器底部的有机材质过滤网，实现了转子与催化剂的分离，使得在反应过程中转子在运转过程中不致破坏催化剂，从而是催化剂得以最大幅度的降低反应活化能，促进反应的进行。

通过日立UV-3010（PC）紫外-可见光谱仪对待测液进行全波长扫描以确定最大吸收波长。

通过HACH DR5000多功能水质分析仪测定处理后的样品的吸光度。

通过曝气装置向待处理酸性藏蓝染料废水中通入空气，并用转子流量计调节记录通入空气的流速。

染料废水采用酸性藏蓝溶液，分子式C26H19N3O10S・3Na，分子量691.58。根据实际工业染料废水的浓度，本实验拟配置40mg/L的酸性藏蓝燃料废水进行试验探究。

1.3 实验方法

探究在不同工艺参数处理条件下，通过取处理后的样品所测得的吸光度来探究处理效果的优劣，废水脱色效果的优劣以吸光度作为指标，通过处理后样品的吸光度相比于样品原样的吸光度衰减值进行比较，经全波长扫描测定得出酸性藏蓝分子中偶氮与芳香族共轭显色基团最大吸收峰波长630nm。

1.4 分析方法

本试验采用不锈钢板作为电极，通入直流电，采用连续降解方式，每隔不同时间取样来进行测定处理效果。

2 结果与讨论

2.1 槽电压对酸性藏蓝溶液降解的影响

2.2 曝气量对酸性藏蓝溶液降解的影响

随着通入空气流速增大，处理效果优于无空气通入，在无空气通入时，酸性藏蓝染料的脱色率仅为79.8%，而当以0.08m3/h的速率向酸性藏蓝染料废水中通入空气时，其处理效果明显增强，可高达84.8%，这是因为空气中含有氧气，在通入空气过程中相当于间接增加了染料废水中溶解氧的量，由于电解时产生的・OH和溶解的分子态氧，它们在溶液内部发生了一系列复杂的自由基反应，产生了多种具有氧化性的产物，从而加速了该反应的进行。

2.3 处理效果的分析

随着电催化氧化处理过程的进行的同时以每10分钟为间隔对处理产物进行全波长扫描的过程中，我们不难发现在随处理时间的推移，原样所具有的630nm特征峰明显减弱，但300nm处的最大吸收峰吸光度变化不是很明显。我们可以认为，随着处理的进行，原样所具有的未形成共轭体系的苯环结构被降解，但同时，偶氮键与两个萘环和三个磺酸基团构成共轭体系在降解的过程中也形成了新的苯环，因此300nm处的吸收峰的吸光度值降低不明显。

3 结论

【参考文献】

[2]孟冠华，刘宝河，万彤，等.非均相催化氧化处理染料废水[J].工业用水与废水，43

（6）：24-25.

[3]刘咏，邹文慧，廖洋，等.Ce3+电催化降解甲基橙模拟废水的研究[J].中国稀土学报，29

（1）：105-106.