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15003865887 15038257928活性氧化鋁電化學(xué)降解染料廢水
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2018-10-30
摘要：采用活性炭粉末為模板負(fù)載活性炭氧化鋁制備改性電極,以亞甲基藍(lán)為目的污染物,研討電極的電催化性能,調(diào)查了電解質(zhì)濃度、電解電壓、亞甲基藍(lán)初始濃度對(duì)亞甲基藍(lán)降解率的影響,初步討論了電化學(xué)降解染料廢水的機(jī)理,并對(duì)活性炭負(fù)載活性氧化鋁電極停止表征。結(jié)果標(biāo)明,將金屬氧化物填充至活性炭粉末的孔洞構(gòu)造中,金屬氧化物由不規(guī)則的微觀形貌變?yōu)橐?guī)整致密的正方體,闡明活性炭為負(fù)載金屬氧化物提供了模板,為進(jìn)步陽極資料的穩(wěn)定性與電降解效率提供了可能。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,改性陽極對(duì)亞甲基藍(lán)、番紅花紅T、溴百里香酚藍(lán)、溴甲酚綠及混合染料廢水均表現(xiàn)出較好的降解效果,脫色率均到達(dá)80%以上。采用碘量法與比色法考證了電化學(xué)降解過程中產(chǎn)生的H2O2與OH·,降解過程中生成H2O2濃度為8.4×10-6mol/L。
染料及染料中間體廢水是指染料或染料中間體消費(fèi)過程中排出的工藝廢水。染料中間體的消費(fèi)包括以下幾個(gè)過程：由苯、萘、蒽等根本有機(jī)原料經(jīng)磺化、硝化、復(fù)原、鹵化、胺化、氧化、�；�、烷基化等化學(xué)反響過程，生成比原來構(gòu)造復(fù)雜，但不具有染料特性的有機(jī)化合物，如H酸、土氏酸、J酸等。染料中間體經(jīng)重氮化、巧合等反響過程制成原染料。原染料再經(jīng)染料后處置，制成商品染料。染料消費(fèi)過程耗用的原料多，每噸物耗可達(dá)幾噸到幾十噸，同時(shí)在其消費(fèi)過程中，常常需求一次或?qū)掖嗡矗虼水a(chǎn)生大量的副產(chǎn)物或廢料，特別是廢液產(chǎn)生量很大。
普通來說，染料及染料中間體廢水具有如下特性：
①廢水中污染物品種多。染料及染料中間體廢水含有酸、堿、鹽、鹵素、烴、硝基物、胺類和染料及中間體等物質(zhì)，有些還含有劇毒的聯(lián)苯胺、吡啶、氨、酚、以及重金屬汞、鎘、鉻等。
②有機(jī)物濃度高。其CODCr值普通在4000 mg/L以上，關(guān)于酸性染料、直接染料以及食用染料，由于原料常常帶有磺酸基團(tuán)，易溶于水，招致這些有機(jī)污染物多以水溶態(tài)存在于廢液中。
③含鹽量高。廢水中含鹽量能夠到達(dá)幾十到幾百g/L。
④染料的運(yùn)用請(qǐng)求，促使它向抗光解、抗氧化、抗生物降解方向開展，使得這些廢水難以用常規(guī)的辦法管理。
⑤染料消費(fèi)多為間歇操作，工藝較落后，產(chǎn)生的廢水水質(zhì)動(dòng)搖很大，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的水質(zhì)動(dòng)搖更為顯著。
源頭管理技術(shù)
從基本上講，管理廢水的途徑應(yīng)該從清潔消費(fèi)動(dòng)手，實(shí)行污染源全過程控制，少排或不排廢水。源頭管理技術(shù)主要是包括以下幾個(gè)方面：
①推行清潔消費(fèi)，實(shí)行工業(yè)污染源全過程控制。清潔消費(fèi)、污染源全過程控制是以節(jié)能、降耗、減污為目的，經(jīng)過產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、原資料運(yùn)用、良好的企業(yè)管理、采用先進(jìn)合理的消費(fèi)工藝、有效的物料循環(huán)、綜合應(yīng)用等途徑施行消費(fèi)、產(chǎn)品周期的全生命周期控制，使污染物產(chǎn)生量最小化的一種科學(xué)性很強(qiáng)的綜合技術(shù)，其目的是完成工業(yè)消費(fèi)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。
②增強(qiáng)冷卻水系統(tǒng)工藝管理，進(jìn)步水循環(huán)應(yīng)用率。意大利某廠設(shè)計(jì)產(chǎn)量為5000 t/d，年總用水量為6500 000 m3，其中50%是冷卻系統(tǒng)循環(huán)水。興旺國度工業(yè)循環(huán)水應(yīng)用率普通達(dá)70%以上，目前國內(nèi)染料廠冷卻水循環(huán)應(yīng)用尚未惹起足夠的注重，冷卻水循環(huán)應(yīng)用率不高，冷卻水系統(tǒng)工藝管理更有待改良。
③實(shí)行工藝變革，使“三廢”產(chǎn)生量最小化。同一染料產(chǎn)品常常有幾條合成道路和不同消費(fèi)辦法，選用合理的合成道路和先進(jìn)的消費(fèi)辦法，使“三廢”在工藝過程中消滅或減低到最低限度。例如，同樣一種產(chǎn)品中間體N－氰乙基苯胺的合成，國內(nèi)某染料廠采用的工藝為：以苯胺為原料，在氰乙基化罐中參加丙烯氰，運(yùn)用催化劑ZnCl2，在溫度60~100℃下反響28小時(shí)，制得氰乙基苯胺。而意大利Acna公司采用苯酚做催化劑，苯酚能夠經(jīng)過蒸餾回收，產(chǎn)質(zhì)量量有保證，廢水中不存在Zn污染。
④進(jìn)步產(chǎn)品回收率，降低原資料耗費(fèi)。目前，我國染料及中間體消費(fèi)技術(shù)程度與興旺國度相比，還有一定的差距，產(chǎn)品回收率低，“三廢”污染比擬嚴(yán)重。因而，進(jìn)步產(chǎn)品回收率，降低原資料耗費(fèi)，既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)境效益。
⑤增強(qiáng)物料回收，鼎力展開綜合應(yīng)用。染料及中間體產(chǎn)生的“三廢”本質(zhì)是消費(fèi)過程中流失的原料、中間體和副產(chǎn)物。應(yīng)用資源循環(huán)原理，展開“三廢”資源化技術(shù)，使染料工業(yè)廢水中污染物減至最低限度。
⑥研討與開發(fā)無“三廢”工藝。無“三廢”消費(fèi)工藝研討與開發(fā)，已成為染料中間體開發(fā)研討的重要方向。前蘇聯(lián)有機(jī)中間體和染料研討院，首先把以水為介質(zhì)反響改為有機(jī)溶劑，廢水?dāng)?shù)量大為減少，例如在有機(jī)介質(zhì)中由鄰氨基酚同光氣作用制取苯并酮唑，可完整消弭污水的產(chǎn)生，同時(shí)還進(jìn)步了產(chǎn)質(zhì)量量。間硝基苯磺酸消費(fèi)中原來每噸產(chǎn)品產(chǎn)生20 m3廢水，采用堿或碳酸鈉中和并將過量的硫酸鈉別離出來，廢水套用到廢品的別離和洗濯，成為無“三廢”工藝。有廢水需求處置的單位，也能夠到易凈水網(wǎng)效勞平臺(tái)咨詢具備相似污水處置經(jīng)歷的企業(yè)。
末端管理技術(shù)
普通來說，染料廢水的末端管理以降低水中的CODCr、色度，回收廢水中的有機(jī)物、廢酸和無機(jī)鹽為目的。依據(jù)不同水質(zhì)和排放請(qǐng)求，采用不同的處置辦法：去除固體雜質(zhì)，可采用混凝法和過濾法；脫色普通采用混凝—吸附組合工藝流程；去除有毒物質(zhì)和有機(jī)物，主要采用化學(xué)氧化法、生物法和反浸透法等；去除重金屬，可用化學(xué)沉淀法和離子交流法等相關(guān)技術(shù)文檔請(qǐng)參考易凈水網(wǎng)材料庫從染料及中間體廢水末端管理技術(shù)原理上看，大致可把它們分為三類：物理處置法、化學(xué)處置法及生物處置法。
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活性氧化鋁的新催化性能