染料废水的一种微电解实验毕业论文
2022-05-04 20:43:39
论文总字数：23796字
摘 要
本论文针对亚甲基蓝（methylene blue，MB）模拟废水，实验探讨了草酸辅助微电解处理的方法。采用了紫外-可见光谱、红外吸收光谱、总有机碳（TOC）去除率以及吸光度脱色率等方法、指标。结果表明：对于50mL质量浓度为100mg/L的MB溶液，当加入铁粉量为0.5g，活性炭粉末为0.25g，pH=3.40，反应时间25min，草酸投加量为8mL（对应浓度50mg/L）时，MB溶液的脱色率和TOC去除率可达99%和96%左右，该方法可作为染料废水处理的一种微电解实验。
关键词：染料废水 微电解 草酸辅助 去除率
An experiment for micro-electrolysis of dye waste water
Abstract
This paper emphasizes on the methylene blue waste water, discusses the method of oxalate that assisting micro-electrolysis. The experiment uses UV-vis spectroscopy, infrared absorption spectrum, TOC removal rate and the decolorization rate as the method and indicator. Experiments results for 50ml methylene blue waste water(concentration as 100mg/l) show that when adding iron to 0.5g, activated carbon powder to 0.25g, conditions for: pH = 3.40, stirring time 25min, oxalic acid dosage=8ml (equals to 50 mg/l), the decolorization rate and the TOC removal rate of methylene blue waste water can reach to 99% and 96% respectively.
Key words: dye waste water; micro-electrolysis; oxalic assisted; removal rate
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 前言 1
1.1染料废水综述 1
1.1.1染料废水的特点 1
1.1.2染料废水的主要处理方法 1
1.2微电解技术 2
1.2.1基本原理 2
1.2.2影响因素 3
1.2.3实验研究与改进 3
1.3研究内容 5
第二章 实验部分 7
2.1实验仪器 7
2.2实验试剂 7
2.3实验方法 8
2.4实验设计 8
2.4.1单独微电解实验条件确定 8
2.4.2锌粉辅助微电解实验 8
2.4.3过氧化氢辅助微电解实验 9
2.4.4草酸辅助微电解实验 9
第三章 结果与讨论 11
3.1微电解若干辅助剂的选择 11
3.1.1直接微电解的实验结果 11
3.1.2辅助剂投加量对去除率的影响 11
3.1.3反应时间对去除率的影响 15
3.1.4 pH对去除率的影响 17
3.1.5温度对去除率的影响 20
3.2草酸辅助微电解MB结果 23
3.2.1反应时间的影响 23
3.2.2初始pH值的影响 24
3.2.3草酸投加量的影响 25
3.2.4MB浓度的影响 25
3.3 草酸辅助微电解MB的UV-vis结果 26
3.3.1不同物质的UV-vis表征 27
3.3.2 MB降解过程的UV-vis表征 27
3.4 草酸与MB的FT-IR结果 28
第四章 总结与展望 30
4.1结论 30
4.2思考与建议 30
参考文献 31
致 谢 34
第一章 前言
1.1染料废水综述
1.1.1染料废水的特点
随着印染工业的发展，其产生废水已成为当前最严重的水体污染源之一[1]，它具有碱性大、有机污染物含量高、难降解、污染物组分差异大[2]等特点。水中所含的染料如苯胺、硝基苯、偶氮染料[3]等难降解的物质，在处理时要先将这些物质分离去除，再进行生化处理[4]，传统的处理方法很难使其达标[5]。近年来，随着难生物降解的聚乙烯醇、羧甲基纤维素、表面活性剂[6]等在印染工艺中的大规模使用，使其有毒有害成分的含量越来越多，导致染料废水的处理难度增大。国内外都开展了许多方面处理含染料废水的探索和应用研究[7]，探索出一种切实可行的降解染料废水的方法是非常重要的。
同时，染料废水的处理技术也是本科生讨论研究的重点。
1.1.2染料废水的主要处理方法
目前印染废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。这三种方法的技术处理对比[8]如表1-1所示。
表1-1 不同方法处理染料废水对比
方法 | 处理技术 | 适用范围 | 存在问题 |
物理法 | 吸附法 | 水溶性染料、阳离子染料 | 吸附剂再生性能差，吸附量小 |
膜技术 | 分散染料 | 膜污染严重，费用高 | |
化学法 | 光辅助氧化法 | 辅助剂价格昂贵，有回用问题，光能利用率低，反应器复杂 | |
O3氧化 | 直接染料、酸性染料、碱性染料、活性染料 | 成本较高，COD去除率不理想 | |
生物法[9] | 好氧法 | 处理时间长，效果不稳定，抗冲击能力差 |
1.2微电解技术
1.2.1基本原理
微电解又被称为内电解、零价铁法[10]，是近年来被广泛应用于印染、重金属废水等污水处理中的一种新兴电化学方法，它具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等优点，尤其对于高COD 以及高色度的废水处理较其他工艺有更明显的优势[11]。
微电解是基于金属腐蚀溶解的电化学原理，依靠在导电性的溶液中形成微电池的电极反应来处理废水的[12]。微电解的机理主要在以下几个方面[13-15]：
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