鈦陽極(鈦電極)電催化氧化技術(shù)用于印染廢水的處理
電化學(xué)氧化是通過陽極反應(yīng)生成的氧化集團(tuán)降解水中的有機物,該技術(shù)能有效地破壞難生物降解有機物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),使污染物徹底降解,已成為現(xiàn)代高級氧化技術(shù)研究領(lǐng)域的一個熱點。
印染廢水水質(zhì)復(fù)雜多變,色度高且含有大量難生物降解的有機污染物(染料、漿料和助劑),因此其電化學(xué)氧化過程十分復(fù)雜,電化學(xué)氧化的反應(yīng)機理也會有所不同。
陽極用鈦涂釕網(wǎng),陰極用不銹鋼網(wǎng)。
廢水的ph值,水溫,電解質(zhì)種類的濃度是電化學(xué)氧化的主要水質(zhì)影響因素,對脫色效果有不同程度影響,而ph值、電解質(zhì)的影響較大。
印染廢水中通常含有cl-和SO4(2-)離子,其電化學(xué)氧化過程實際上就是有cl- 、SO4(2-)和OH-在陽極被氧化成強氧化劑OCl-
、Cl2、過硫酸鹽和【O】,進(jìn)而氧化降解水中有機物的過程。
在酸性和弱堿性條件下,主要電極反應(yīng)是陰極H+被還原,而陽極有cl-和SO4(2-)被氧化,使廢水的ph值升高。
在強堿性條件下,主要的電極反應(yīng)是陰極金屬離子和H+離子被還原,而陽極OH-被氧化,使廢水的ph值降低。
另,超聲電化學(xué)法處理印染廢水是一項運用超聲電化學(xué)的新型廢水處理技術(shù)。在超聲波和電場的協(xié)同作用下,脫色效率大大提高。
電解處理廢水機理:
在電極板間發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電解凝聚氣浮,電解斷鍵作用。如用可溶性的鐵電極,陽極反應(yīng):Fe-2e——Fe2+
陰極反應(yīng):2H++2e——H2
Fe2+與OH-及空氣接觸后進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),生成活性較強的絮凝劑Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)3,而在陰極生成的氫氣泡細(xì)小密度低,由于兩之間的粘附作用,故生成的絮體大,密度小,染料顆粒易于上浮分離。
電解斷鍵作用是電極次生反應(yīng)所產(chǎn)生的,次生反應(yīng)非常復(fù)雜,主要的陽極反應(yīng)為:4OH—4e——OH
陰極反應(yīng)為發(fā)色集團(tuán)“-N=N-”得到電子打開雙鍵而被破壞,可使顏料廢水明顯脫色,同時染料分子斷鏈變成較小的分子,斷鏈后的產(chǎn)物和一些中間體被處理成較易生化的物質(zhì),從而大大的提高了廢水的可生化性。
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