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摘 要

分别利用铝炭微电解和铝盐混凝法对200mg/L的亚甲基蓝模拟废水进行了处理，研究了初始pH、反应时间、铝炭比和总投加量对铝炭微电解法处理效果的影响，以及pH、混凝剂用量和搅拌时间对铝盐混凝法处理效果的影响，分别得到了两种方法的最佳条件。结果表明，铝炭微电解法在初始pH为12，反应时间2h，铝炭比1:2，总投加量为0.6g/L时，对亚甲基蓝的去除效果最好，去除率为95.7%；铝盐混凝法在pH为12，硫酸铝投加量20mg/L，搅拌时间为15min，混凝2h，去除效果最好，去除率仅为20.8%。通过对比两种方法在各自最佳条件下的去除率，表明铝炭微电解主要是通过铝炭微电池产生的一系列电化学作用并与混凝形成了较好的协同耦合作用，从而其处理工艺比单纯的混凝法要好很多。

关键词：亚甲基蓝 印染废水 铝炭微电解 混凝

Comparative study on the treatment of simulated methylene blue wastewater by aluminum-carbon microelectrolysis and aluminum salt coagulation

Abstract

The simulated wastewater of 200mg/L methylene blue was treated respectively by aluminum-carbon microelectrolysis and aluminum salt coagulation process. The effect of the initial pH, reaction time, aluminum carbon ratio and total dosage on aluminum-carbon microelectrolysis treatment, as well as the effect of coagulation pH, coagulant dosage and stirring time on aluminum salt coagulation treatment was investigated. The optimal conditions for the two methods were obtained respectively. The results showed that the optimal aluminum-carbon microelectrolysis condition was that the initial pH was 12, reaction time was 2h, aluminum carbon ratio was 1:2, total dosage was 0.6 g/L, and the removal rate of methylene blue reached 95.7% under the optimal condition; the optimal aluminum salt coagulation condition was that,, pH was 12, aluminum sulfate dosage 20mg/L, stirring time 15min, coagulation 2h, and the removal rate was only 20.8%. Through the comparison of the performance of the two methods under their respective optimum conditions, it is indicated that: the main mechanism of the aluminum-carbon microelectrolysis was that aluminum carbon micro cell produced a series of electrochemical action and formed a better synergistic coupling effect with coagulation. Thus, the aluminum-carbon microelectrolysis treatment process had better effect than the simple coagulation method.

Keywords: methylene blue, printing and dyeing wastewater，

aluminum-carbon microelectrolysis，coagulation

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 物理化学法 1

1.1.1 物理吸附法 1

1.1.2 混凝法 2

1.1.3 膜分离技术 3

1.2 生物法 3

1.3 化学法 4

1.3.1 臭氧氧化法 4

1.3.2 电化学氧化法 4

1.3.3 光催化氧化法 5

1.3.4 Fenton法 5

1.3.5 微电解法 5

第二章 实验部分 7

2.1 主要原料试剂和仪器 7

2.2 预处理 7

2.2.1 铝屑预处理 7

2.2.2 活性炭预处理 8

2.3 标准曲线的建立 8

2.3.1 标准溶液的配置 8

2.3.2 标准曲线的建立 8

2.4 亚甲基蓝模拟废水的配制 9

2.5 实验内容 9

2.5.1 铝炭微电解法 9

2.5.2 铝盐混凝法 9

2.6 去除率的算法 10

第三章 实验结果与讨论 11

3.1 铝炭微电解处理模拟亚甲基蓝印染废水的研究 11

3.1.1 初始pH对亚甲基蓝去除率的影响 11

3.1.2 反应时间对亚甲基蓝去除率的影响 12

3.1.3 铝炭比对亚甲基蓝去除率的影响 13

3.1.4 总投加量对亚甲基蓝去除率的影响 14

3.2 铝盐混凝剂对模拟亚甲基蓝印染废水混凝效果的研究 15

3.2.1 pH对亚甲基蓝去除率的影响 15

3.2.2 混凝剂用量对亚甲基蓝去除率的影响 16

3.2.3 搅拌时间对亚甲基蓝去除率的影响 16

第四章 结论与展望 18

参考文献 19

致谢 22

第一章 绪论

印染废水含有有机物和有毒成分，具有组成复杂、难以生物降解、色度高、而且水量和水质变化大等特点，因此在排放前必须对印染废水进行处理，然而印染废水的处理一直是印染工业和污水处理行业面临的难题。据估计全球染料的消费量每年超过一万吨，而且约10%是没有进行任何处理就被排放，因为缺乏有效的技术或治理成本高^[1]。近年来，中国染料纺织工业发展非常迅速，染料的品种和数量也逐日增多，染料废水已经成为水环境的重点污染源之一^[2]。有效解决印染废水问题既可以减少对环境的危害，同时又可以回用处理水，减少用水量，节约水资源。

印染废水中，有机染料的母体主要是杂环化合物和芳烃，携带极性基团和显色基团^[3]。其中亚甲基蓝作为一种化学染剂，被广泛应用，成为主要的污染源之一。作为水溶性阳离子型偶氮染料的代表性化合物，亚甲基蓝是芳香杂环化合物，是带有青铜光泽的深绿色结晶，可溶于乙醇、水（溶于水中时，水溶液呈碱性，难以生物降解），不溶于醚类。当废水中含有亚甲基蓝时，废水的色度较高，人体健康和环境安全受废水中染料的影响较大，皮肤发炎、过敏、变异和癌症等不良反应很容易因为水中染料含量过高而发生。所以，专家们一直很重视去除印染废水中亚甲基蓝的研究^[4]。

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