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印染废水具有色度高、染料成分复杂、对环境的危害大等特征.是国内外公认的难处理的工业废水之一。电化学氧化是近年发展起来的高级氧化技术.由于具有处理效率高、操作简便、应用灵活、环境友好等优点,因此在印染废水处理的研究中受到广泛的关注。本研究采用间接阳极氧化处理活性染料模拟废水,分别对活性黑KN-B、活性橙X-GN、活性黄X-R这三种染料进行了实验研究。
本研究以自制钛基IrO2电极为阳极,石墨为阴极,NaCl为支持电解质,采用单因素实验分析法,分别考察了支持电解质种类及浓度、初始pH值、电压、电解时间以及染料的初始浓度等因素对活性染料降解的影响,并对在该体系下染料废水降解、脱色效果较好的原因进行了分析。实验结果表明,在pH=3、电压20 V、NaCl浓度为2.5 g/L、室温条件下,500 mg/L活性黑KN-B溶液经间接氧化处理60 min后,脱色率几乎达到100%,COD去除率为60%;而对于相同浓度的活性橙X-GN和活性黄X-R溶液经间接氧化处理30 min后,就已完全脱色,当处理60 min后,COD去除率可达到68%。对于不同初始浓度的染料溶液,在上述条件下经过60 min处理后,染料的去除效果几乎相同,均达到完全脱色,这表明该电化学体系对染料有较好的脱色效果。在本实验条件下,染料主要是通过电解产生的Cl2、 ClO-、HC1O等物质的间接氧化作用被降解。进而,对活性黑KN-B和活性橙X-GN的降解过程分别进行了UV-Vis光谱分析,并推测了染料氧化途径。在电解过程中,染料的发色共轭体系首先被破坏,即偶氮双键先被攻击被破坏,实验过程中发现染料溶液的颜色逐渐褪去;经偶氮双键形成的共轭体系被破坏的同时,染料结构中的苯环结构、均三嗪结构以及萘环结构也遭到破坏,UV-Vis光谱中各基团的特征吸收峰基本消失;反应60 min后,对于活性黑KN-B来说苯环没有被彻底降解,苯环去除率仅有45%;而对于活性橙X-GN来说,UV-Vis光谱中已无明显吸收峰,表明该染料降解效果较好。