染料中间体废水电解氧化的实验

孙宁，田云龙

（1.美国德雷赛尔大学，美国 费城；2.中国建筑技术集团有限公司，北京 100013）

1 实验目的

验证EO对含盐量高、色度高、COD高的酸性染料废水中COD、氨氮、Cl-的去除效果，并估算运行费用。

2 实验原理

（1）电极氧化机理可分为直接氧化和间接氧化。直接氧化作用是指溶液中•OH基团的氧化作用，其由水通过电化学作用产生，该基团具有很强的氧化活性，对作用物几乎无选择性。直接氧化的电极反应如下：

若废水含有高浓度的Cl-时，Cl-在阳极放出电子，生成Cl2，进一步在溶液中形成ClO-，溶液中的Cl2/ClO-的氧化作用能有效去除废水中的COD及NH3-N。这种氧化作用即为间接氧化，反应如下：

（2）电解出的气体形成微小气泡上浮，将污水中的悬浮物质带到水面刮渣去除。因此电解兼具气浮效果。

3 实验过程

2017年8月18日～8月22日对石家庄藁城某企业的染料中间体废水进行电解氧化试验。实验试剂、仪器及设备见表1，实验步骤及现象见表2。

表1 实验试剂、仪器及设备

表2 实验步骤及现象

4 结果分析

恒流电流8A，电压3.0V，电解色度变化：从左到右依次为原水，电解0.5h、1h、1.5h、2h色度变化（如下图）。实验结果见表3。

从实验结果可看出，综合废水COD电解1h，去除率为75.3%，电解2h去除率将近83.5%，色度明显降低，pH值呈升高趋势，氨氮含量逐渐降低，电解2h后，国标法已经不能准确测出。

废水电解色度变化图

表3 实验结果

5 结论

实验结果表明：1）电解可作为高盐、高COD、高色度、低pH值废水的处理工艺；2）采用高电流密度运行方案设计电解池，可在保证处理效果的前提下降低投资成本；3）电解氧化使用范围较宽泛，不受pH值、有机成分、温度、压力等因素制约，尤其对高含盐、高COD废水、有毒有害废水较适宜；4）废水电解后可加硫酸亚铁药剂，由于水中电解后含有羟基自由基，容易形成芬顿反应，加上铁盐的絮凝作用，去除效果会更佳。