铁炭微电解体系处理蒽醌染料的研究

论文摘要

随着染料纺织工业的迅速发展，染料废水具有色度深、有机物种类多、生物处理难度大等特点。铁-炭微电解法因其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的，近年来受到广泛重视。但大量研究表明，该法在应用中存在诸多缺陷，如：铁屑易板结，COD去除率低等。本文针对铁炭微电解体系存在的缺点进行改进，以活性艳蓝KN-R为目标污染物，主要的研究内容和得到的结论如下：1、在铸铁上负载铜的铁/铜催化微电解体系中，加入草酸后，使质量浓度为100mg/L活性艳蓝KN-R染液迅速脱色，化学需氧量明显降低，改善了微电解体系对废水处理时间长、化学需氧量去除效果低等缺点。实验结果表明：在pH为3.28（加入草酸后）、草酸投加量为50mg/L、镀铜铸铁投加量为10g/L的条件下，对质量浓度为100mg/L的活性艳蓝KN-R溶液恒温振荡30min后，其脱色率可达97.2%，COD去除率可达88.3%；镀铜铸铁重复使用四次后，其脱色率和COD去除率均在60%以上。2、在铁炭微电解体系中引入超声波，形成新的体系—超声-铁炭微电解体系。用其降解高浓度活性艳蓝KN-R染料废水。实验结果表明：联用处理效果优于超声波法或铁炭微电解法单独处理效果。其最适反应条件为：超声波频率在40Hz、投加铁屑和活性炭量分别为3g/L、反应时间20min时，对浓度为500mg/L活性艳蓝KN-R的去除率和COD去除率分别可达87.9%和84.9%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 水污染现状
• 1.1.2 染料废水概述
• 1.1.3 染料废水的危害
• 1.2 染料废水处理技术现状
• 1.2.1 吸附法
• 1.2.2 混凝沉降法
• 1.2.3 电化学法
• 1.2.4 高温深度氧化法
• 1.2.5 化学氧化法
• 1.2.6 光催化氧化法
• 1.2.7 生物法
• 1.3 催化铁内电解法的原理及研究现状
• 1.3.1 基本原理
• 1.3.1.1 活性[H]、Fe 和 Fe2+的还原作用
• 1.3.1.2 内电解反应
• 1.3.1.3 铁离子絮凝作用
• 1.3.1.4 铁盐沉淀作用
• 1.3.1.5 气浮作用
• 1.3.2 催化铁内电解法污水处理技术的研究现状
• 1.3.2.1 铁炭微电解法污水处理技术
• 1.3.2.2 催化铁内电解法污水处理技术
• 1.4 超声波
• 1.4.1 超声波概述
• 1.4.2 超声波降解
• 1.4.2.1 超声波降解机理
• 1.4.2.2 超声法处理水中污染物原理
• 1.4.3 超声法处理水中污染物前景展析
• 1.5 选题的意义
• 1.6 本课题的研究内容
• 第二章 草酸改进微电解体系降解活性艳蓝 KN-R 的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 活性艳蓝 KN-R 降解的分析方法
• 2.2.3.1 吸光度的测定及脱色率的计算
• 2.2.3.2 COD 的计算（微波密封消解法）
• 2.2.4 实验方法
• 2.2.4.1 染液配制
• 2.2.4.2 铸铁屑的预处理
• 2.2.4.3 实验过程
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 降解反应条件对活性艳蓝 KN-R 降解的影响
• 4浸渍液对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响'>2.3.1.1 不同浓度的 CuSO₄浸渍液对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.1.2 草酸投加量对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.1.3 反应时间对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.1.4 水浴温度对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.1.5 初始 pH 对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.1.6 镀铜铸铁的使用寿命对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.1.7 初始浓度对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 2.3.2 草酸改进微电解体系降解活性艳蓝 KN-R 过程的分析
• 2.3.2.1 活性艳蓝 KN-R 降解过程的紫外-可见（UV-ViS）表征
• 2.3.2.2 活性艳蓝 KN-R 不同降解方法的效果对比
• 2.4 本章小结
• 第三章 超声-铁炭微电解协同降解活性艳蓝 KN-R 的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 活性艳蓝 KN-R 降解的分析方法
• 3.2.3.1 吸光度的测定和脱色率的计算
• 3.2.3.2 COD 的计算（微波密封消解法）
• 3.2.4 实验方法
• 3.2.4.1 染液配制
• 3.2.4.2 铸铁屑的预处理
• 3.2.4.3 实验过程
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 超声-铁炭微电解体系单独作用与协同作用的比较
• 3.3.2 pH 对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 3.3.3 温度对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 3.3.4 铁炭比对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 3.3.5 初始浓度对活性艳蓝 KN-R 处理效果的影响
• 3.3.6 活性艳蓝 KN-R 降解过程的紫外-可见（UV-ViS）表征
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢