染料中間體廢水電解氧化的實驗

孫寧，田云龍

（1.美國德雷賽爾大學，美國 費城；2.中國建筑技術集團有限公司，北京 100013）

1 實驗目的

驗證EO對含鹽量高、色度高、COD高的酸性染料廢水中COD、氨氮、Cl-的去除效果，并估算運行費用。

2 實驗原理

（1）電極氧化機理可分為直接氧化和間接氧化。直接氧化作用是指溶液中?OH基團的氧化作用，其由水通過電化學作用產生，該基團具有很強的氧化活性，對作用物幾乎無選擇性。直接氧化的電極反應如下：

若廢水含有高濃度的Cl-時，Cl-在陽極放出電子，生成Cl2，進一步在溶液中形成ClO-，溶液中的Cl2/ClO-的氧化作用能有效去除廢水中的COD及NH3-N。這種氧化作用即為間接氧化，反應如下：

（2）電解出的氣體形成微小氣泡上浮，將污水中的懸浮物質帶到水面刮渣去除。因此電解兼具氣浮效果。

3 實驗過程

2017年8月18日～8月22日對石家莊藁城某企業的染料中間體廢水進行電解氧化試驗。實驗試劑、儀器及設備見表1，實驗步驟及現象見表2。

表1 實驗試劑、儀器及設備

表2 實驗步驟及現象

4 結果分析

恒流電流8A，電壓3.0V，電解色度變化：從左到右依次為原水，電解0.5h、1h、1.5h、2h色度變化（如下圖）。實驗結果見表3。

從實驗結果可看出，綜合廢水COD電解1h，去除率為75.3%，電解2h去除率將近83.5%，色度明顯降低，pH值呈升高趨勢，氨氮含量逐漸降低，電解2h后，國標法已經不能準確測出。

廢水電解色度變化圖

表3 實驗結果

5 結論

實驗結果表明：1）電解可作為高鹽、高COD、高色度、低pH值廢水的處理工藝；2）采用高電流密度運行方案設計電解池，可在保證處理效果的前提下降低投資成本；3）電解氧化使用范圍較寬泛，不受pH值、有機成分、溫度、壓力等因素制約，尤其對高含鹽、高COD廢水、有毒有害廢水較適宜；4）廢水電解后可加硫酸亞鐵藥劑，由于水中電解后含有羥基自由基，容易形成芬頓反應，加上鐵鹽的絮凝作用，去除效果會更佳。