10m³/h弱酸黑染料模拟废水的电解氧化装置设计

摘要：染料在纺织品以及皮革、木材、纸张等的广泛应用，在给人们带来巨大利益和便利的同时，也不断带来新的环境问题，染料行业年废水量为6 亿t ~7亿t ，占全国废水量的10 %，染料废水的处理方法一直是国内外研究的热点。染料废水传统的去除方法容易引起二次污染，工程费用高、去除率低，因此实现染料废水的经济、快速去除是研究目标。本文是对现有电化学氧化的处理方法进行综合收集。以便于为后续研究弱酸黑染料废水的组合处理工艺提供大量的科学依据与实操方法。

关键词：印染废水；电化学氧化；

1. 文献综述

引言

随着染料与印染工业的发展，其生产废水已成为当前最主要的水体污染源之一。由于这类废水成分复杂，往往含多种有机染料及其中间体，具有水量大、化学需氧量高有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，组分变化大，且浓度高，水量大。所以一直是工业废水处理的难点。目前有十万多种染料被应用于工业，大多数染料属人工合成并且具有复杂的结构，被其污染的废水难以脱色处理.染料废水中有多种有机物和有毒物质。某些染料具有致癌性和致突变性。纺织业是中国的传统支柱产业，，近年来，我国纺织业发展迅速每年有大量的染料废水排入各类水体中。目前染料废水的处理方法有化学混凝法、生化法、电凝聚法、吸附法以及Fenton试剂法、光催化降解法等，这些方法各有优缺点。因此，急需开发出普适性高、成本低、易于工业化的印染废水处理技术。电解氧化是一种高级氧化技术，通常指在常温常压下有催化活性的电极通过电极反应直接或间接产生活性氧化物质，或者激发过氧化氢产生活性氧化物质，从而去除污染物。电解氧化法处理效果好、成本低、停留时间短。

1.电化学氧化法的原理

电化学氧化是在电解槽中放入有机物的溶液或悬浮液，通过直流电，在阳极上夺取电子使有机物氧化或是先使低价金属氧化为高价金属离子，然后高价金属离子再使有机物氧化的方法。

电化学氧化根据电解方式可以分为直接电解氧化和间接电解氧化直接氧化法是通过阳极氧化使污染物直接转化为无害物质，间接电解氧化是指在化学反应器中，用可变价金属的盐类水溶液将有机反应物氧化成目的产物，然后将用过的盐类水溶液送到电解槽中，在转变成所需要的氧化剂的过程。

电化学反应过程中产生的自由基具有强氧化性，可以将水中复杂有机物降解为无毒无害的小分子有机物，甚至完全降解为二氧化碳和水。在这个过程中无需外加氧化剂或还原剂，避免了二次污染。直接通过改变电流或者电压来控制电化学反应条件， 因此可以实现反应的自动化控制。电化学反应产生的强氧化性的自由基可以氧化多种有机污染物，因此可以同时去除废水中的多种有机污染物质，进而提高废水的可生化性。电化学反应过程中会生成一定量的气体，起到气浮的作用。此外，反应中产生的羟基自由基还有杀菌的作用。王慧^[1]等研究了电化学法处理含盐染料废水的可行性及其处理效果。结果表明,电化学法对废水的色度和COD具有良好的去除效果。