苏聪
【摘要】进行电催化氧化处理酸性藏蓝模拟废水的实验研究，考察不同参数条件下对藏蓝溶液处理效果的影响。结果表明,初始浓度一定的条件下，电导率和曝气量对处理效果影响显著，处理酸性藏蓝溶液90min后，在电导率1500μs/cm，曝气量0.08m3/h时，脱色率可以达到81.3%。经电催化氧化处理，藏蓝分子得到有效降解。
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关键词 电催化氧化；电导率；曝气量；藏蓝溶液
随着我国经济的发展，各类工业废水的排放对环境造成的污染将会十分严重。染料废水是工业废水的主要污染源之一，我国的染料生产能力在世界首位，每年生产的各种染料达到90万吨[1-4]，排放的废水中大约10%到20%的染料排入水体，按此计算，全世界每年随废水排放到环境中的染料大约有6万吨，因染料的生产使用所产生的废水大约有7.5～15万吨[5]。据不完全统计，我国的纺织印染废水占全球纺织废水排放量的80%[6]。有效的处理染料废水是水污染治理领域重要的研究课题之一，对水环境保护乃至经济的可持续发展都具有重要的现实意义。
在印染行业中酸性藏蓝染料应用广泛，因其成分复杂、有机污染物含量高、排放量大等特点使处理难度增高。本文用电催化氧化法对酸性藏蓝模拟废水进行实验研究，在初始浓度一定的条件下，考察了电导率、曝气量的改变对处理效果的影响。
1实验部分
实验电源采用可调直流电源，输入电压最大为30V，溶液的电流值显示在表盘上。反应器为自制的有机玻璃长方体容器，反应器底部有玻璃滤网，在添加催化剂的条件下，可以实现转子与催化剂的分离，电极采用钢板电极，分别安装在电解槽相对的内壁。
1.1试验材料
配置40mg/L的酸性藏蓝溶液为模拟废水进行实验，藏蓝的分子式为C26H19N3O10S·3Na，分子量为691.58，电解质采用饱和硝酸钾溶液。
1.2实验设备
采用DPS-305BM直流电源，AP-005曝气装置，磁力搅拌器，并用SX721分光光度计测量溶液吸光度。
1.3实验方法
在不同电导率和曝气量的条件下，测量所取溶液的吸光度，以吸光度为指标计算废水的脱色率。测量公式如下：
式中：R——脱色率
A0——原水在630nm处的吸光度
A1——处理一定时间后的水样的吸光度
2结果与讨论
2.1电导率对脱色率的影响
在样液槽电压为30V的条件下处理酸性藏蓝溶液，电导率分别为300μs/cm，600μs/cm，900μs/cm，1200μs/cm，1500μs/cm，处理120min，每间隔10分钟取样测定吸光度，计算脱色率。结果显示，电导率越大，染料废水脱色率越高，电导率从300μs/cm到1500μs/cm，脱色率从51%上升到68%。这是因为电导率的升高明显提升了反应的速率，电解时产生的OH·增多，有利于催化降解反应的进行，使藏蓝模拟废水脱色效果明显增强。实验中观察，在高电导率的条件下，染料很快脱色。综合考虑经济因素，选择电导率为1500μs/cm最佳，藏蓝脱色效果最好。
2.2曝气量对脱色率的影响
设定在槽电压为30V，电导率600μs/cm，分别调节曝气量为0.04m3/h、0.08m3/h、0.12m3/h、0.16m3/h的条件下处理酸性藏蓝模拟废水，处理120min后，取溶液测定吸光度，计算脱色率。结果显示，曝气量越大，染料废水的脱色越明显，曝气量0.08m3/h的条件下，脱色率由51%升到67%，随着处理时间的增加，脱色率会逐渐趋于稳定。这是因为曝气加快了反应速率，随着电解时间的延长，基团迅速产生并不断积累，使整个反应加速进行。曝气过程中，除了补充了在反应过程中不断消耗的氧外，还能起到搅拌的作用，但是继续增加曝气，不能量消耗过高，不利于应用。
3结果与讨论
在不同参数下处理藏蓝废水，实验结果表明，在相同时间内，脱色率随电导率的升高而增大，最终趋于平稳，随曝气量的增高反应速率明显增大，脱色率升高。在电导率1500μs/cm曝气量为0.08m3/h的条件下处理藏蓝溶液90min，脱色率达到81.3%。
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参考文献
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［2］陈跃,叶娜,程胜高.我国环境现状与环评走势分析[J].安徽农业科学,2008,36(4):1589-1591.
［3］赵淑莉,韩小铮,秦承华,等.近年来我国环境污染事件浅析[J].环境与可持续发展,2012,3:64-68.
［4］王怡中,陈雪梅,胡春．光催化氧化与生化氧化技术联合处理染料废水的研究[J]．环境科学学报,2000(6):772-775．
［5］陆朝阳,沈莉莉,张全兴．吸附法处理染料废水的工艺及其机理研究进展[J]．工业水处理,2004,(3):12-17．
［6］林丽英.高级氧化技术在印染废水处理中应用的探讨[J].辽宁化工,2014,43(1):37-41.
［责任编辑：刘展］