响应面法优化阴阳极同时作用电化学法处理染料废水
2020-08-21班福忱郑雪婷姜亚玲
化工环保 2020年4期
班福忱,郑雪婷,姜亚玲
(沈阳建筑大学 市政与环境工程学院,辽宁 沈阳 110168)
染料废水具有水质复杂、毒性大、色度高、可生化降解性差等特点[1-3],传统的废水处理技术很难使染料废水处理后达到排放标准[4],有些工艺虽处理效果较好,但存在能耗高、产生二次污染等问题[5]。
电催化高级氧化技术(AEOP)具有工艺简单、操作简便、环保且能耗低等优点,已被广泛应用于染料废水处理领域[6-8]。该工艺原理为选择具有催化氧化作用的活性电极,在极板上生成能降解有机物的强氧化物质。RAUF等[9]以Bi2O5-PbO2为阳极降解氯酚,可有效抑制析氧副反应的发生,电流效率明显提高。SAHINKAYA等[10]自制Ti/SnO2电极电解氧化酚,其降解效率超过Pt电极5倍以上。袁松虎等[11-12]研究发现,电解过程中阴极上还原生成H2O2,阳极上生成Cl2,进而转化为HClO,H2O2和HClO都是强氧化物,可氧化降解苯酚、硝基苯等。单独的阳极氧化、阴极催化氧化均能降解有机物,但每一极都有副反应与限制条件。
本实验将阳极氧化与阴极催化氧化联合使用,并通过Box-Behnken Design响应面法,以甲基橙模拟染料废水脱色率为考察指标,探讨Fe3+浓度、Cl-浓度、电流密度等影响因素之间的相关性,优化阴阳极同时作用电化学法处理甲基橙模拟染料废水的工艺条件,为实现AEOP在废水处理中的应用奠定基础。
1 实验部分
1.1 实验装置及方法
实验装置示意图见图1。实验所用试剂均为分析纯。

图1 实验装置示意图
1.2 实验方法
将3 500 mL质量浓度为200 mg/L的甲基橙溶液加入电解槽中,投加1 g/L的电解质Na2SO4,再加……
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