催化微電解技術(shù)對(duì)脫色的研究
微電解進(jìn)行廢水處理自誕生以來(lái),便引起國(guó)內(nèi)外環(huán)保研究學(xué)者的關(guān)注,并進(jìn)行了大量的研究。已有很多專(zhuān)利和實(shí)用技術(shù)成果。近年來(lái),微電解處理工業(yè)廢水發(fā)展十分迅速,現(xiàn)已用于印染、電鍍、石油化工、制藥、煤氣洗滌、印刷電路板生產(chǎn)等工業(yè)廢水及含砷、含氟廢水的處理工程,并收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果。微電解工藝對(duì)廢水的脫色有良好處理的效果,且以廢治廢,運(yùn)行費(fèi)用低,因此在我國(guó)將具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
催化鐵碳微電解脫色原理
微電解對(duì)色度去除有明顯的效果。這是由于電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力,可使某些有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)硝基—NO2 、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2 ,另胺基類(lèi)有機(jī)物的可生化性也明顯高于硝基類(lèi)有機(jī)物;新生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(tuán)(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-) 的雙鍵打開(kāi),使發(fā)色基團(tuán)破壞而除去色度,使部分難降解環(huán)狀和長(zhǎng)鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。
微電解對(duì)色度去除有明顯的效果。這是由于電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力,可使某些有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)硝基—NO2 、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2 ,另胺基類(lèi)有機(jī)物的可生化性也明顯高于硝基類(lèi)有機(jī)物;新生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(tuán)(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-) 的雙鍵打開(kāi),使發(fā)色基團(tuán)破壞而除去色度,使部分難降解環(huán)狀和長(zhǎng)鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。
一些染料廢水經(jīng)微電解反應(yīng)脫色后,在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)顏色逐漸加深的現(xiàn)象。關(guān)于這種“返色”現(xiàn)象的原因,普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)是:鐵碳填料和廢水反應(yīng),破壞了染料分子的發(fā)色或助色基團(tuán),但染料分子只是轉(zhuǎn)變成了無(wú)色的小分子有機(jī)物,仍舊存在于廢水中,這些小分子有機(jī)物具有一定的逆反應(yīng)趨勢(shì)。但通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),對(duì)于一些類(lèi)型的染料廢水,當(dāng)中和沉降pH值為8-8.5時(shí),這種“返色”現(xiàn)象除表現(xiàn)在廢水顏色逐漸加深外,廢水還會(huì)逐漸變渾濁,較長(zhǎng)時(shí)間靜置后,會(huì)出現(xiàn)少量較深顏色的沉淀物。經(jīng)分析,此為Fe (OH)3沉淀。這種現(xiàn)象很容易解釋:Fe2+被氧化成了Fe3+,而它們的水解產(chǎn)物Fe(OH )2和Fe(OH )3的溶度積常數(shù)相差1021倍以上。
基于以上分析,我認(rèn)為,F(xiàn)e2+末完全去除會(huì)在一定程度上加劇這種“返色”現(xiàn)象。因此,解決鐵床出水“返色”問(wèn)題,除應(yīng)考慮在后續(xù)處理工藝中徹底脫除發(fā)色母體外,還應(yīng)在中和沉降時(shí)調(diào)節(jié)pH值至9以上,使Fe2+完全沉淀或加人適當(dāng)?shù)难趸瘎?如O2、H2O2和O3等)使Fe2+迅速被氧化成Fe3+后以Fe (0H)3膠體形式析出。
注:微電解出水后的絮凝沉淀步驟很重要。
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