污水处理之电化学法处理印染废水CODCr-第2页-北极星环保网

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从图 1 可以看出，Fe-PbO2/不锈钢电极的析氢、析氧电位比不锈钢电极有明显提高。由于析氧反应是有机物降解的主要副反应，析氧电位越低，该副反应越易发生，通过的电流大部分用于析氧反应，降解效率就会下降〔3〕。

从图 1 还可以看到，Fe-PbO2/不锈钢电极的氧化还原峰比不锈钢电极明显，Fe-PbO2/不锈钢电极的循环伏安曲线上，印染废水的阳极峰电位Epa 与阴极峰电位Epc 分别为-0.1 V，峰电位差△E(Epa- Epc)为-0.1 V，氧化峰没有还原峰明显，因而该氧化物电极上的电化学反应为准可逆过程。循环伏安曲线表明Fe-PbO2/不锈钢电极对印染废水的氧化还原反应较不锈钢电极体系有较大的催化活性。另外，金属氧化物电极的过电位一般较金属电极高，更有利于强氧化剂˙OH 的生成，有利于印染废水中复杂有机物氧化降解。

2.2 印染废水CODCr处理效果的影响因素分析

2.2.1 Al2(SO4)3浓度对CODCr去除率的影响

取500 mL 废水，电解槽极板间距为6 cm，pH=3，电流密度为0.028 A/cm2，投加活性炭13 g。Al2(SO4)3 的投加量分别取0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25 mol/L。电解1 h 后，取样测定CODCr，结果见图 2。

图 2 Al2(SO4)3浓度对CODCr去除率的影响

由图 2 可以看出，Al2(SO4)3 浓度对CODCr 去除率有明显影响。Al2(SO4)3 作为支持电解质，当其浓度较低时，通过溶液的电流较弱，电解效果不理想。当Al2(SO4)3 溶液浓度增加至0.155 mol/L 时， CODCr 去除率逐渐增至最大值73.2%。由于硫酸铝也是一种常见的絮凝剂，其投药量太大时会使絮凝效果明显下降〔3〕，下述实验中取0.16 mol/L。

2.2.2 极板距离对CODCr去除率的影响

电流密度为0.028 A/cm2，Al2(SO4)3 溶液浓度为 0.16 mol/L，废水pH 为3，电解时间为1 h，改变极板间距分别为4、5、6、7、8、9 cm，测得废水CODCr 去除率分别为49.1% 、55.5% 、70.6% 、59.6% 、50.4% 、 40.7%。

随着极板间距离增加，CODCr 去除率先增加后减小，并在间距为6 cm 左右达到最大值70.6%。电极间距减小，缩短了对流、扩散传质的距离，增大了传质的浓度梯度，强化了传质效果，极板间距过大，会使较多的电能消耗在电阻上。但是电极间距过小使得短路电流增多，降低了电解效率，并影响操作的稳定性。

2.2.3 电流密度对CODCr去除率的影响

当Al2(SO4)3 溶液浓度为0.16 mol/L，极板间距离为6 cm，废水pH 为3 时，改变电流密度大小，分别为0.013、0.018、0.023、0.028、0.030、0.031 5 A/cm2，电解1 h，测得废水CODCr 的去除率分别为43.3%、 56.8%、61.4%、70.6%、68.2%、64.4%。

可见，随着电流密度的增加，CODCr 的去除率逐渐增大，并在电流密度为0.028 A/cm2 时达到最大值 70.6%，继续增大电流密度对去除率影响不大，甚至出现降低。从理论上讲，电流密度越大产生的˙OH 浓度越高，一定时间内电解反应越迅速，CODCr 的去除率越高。但电流密度过大，副反应也同时加剧，单位时间内的电极上产气量增多并汇聚成较大气泡，由于产生气体沿极板上升，减少了电化学反应的有效比表面积，降低了电化学处理效果。另外，随着电流密度增大，电解电压过大，而本来寿命很短的˙OH 不能很稳定存在。

2.2.4 废水pH 对CODCr去除率的影响

在电流密度为0.028 A/cm2，Al2(SO4)3 溶液浓度为0.16 mol/L，极板间距为6 cm，电解时间为1 h 时，改变废水pH 分别为2、3、4、5、6、7、9、11，测得CODCr 去除率分别为59.6%、43.8%、38.5%、27.2%、25.3%、 21.3%、14.7%。

可以看出，溶液pH 对处理效果影响较大。在酸性条件下，CODCr 的去除率明显高于中性和碱性条件，当pH=2.47 时，去除率达到最大值62.9%，有利于电化学催化氧化反应的进行。为便于控制条件，本实验选择pH=3。

2.2.5 电解时间对CODCr去除率的影响

将电流密度定为0.028 A/cm2，Al2(SO4)3 溶液浓度为0.16 mol/L，极板间距取6 cm，pH 为3，改变电解时间，结果见图 3。从图 3 可以看出，在实验最初10 min 左右， CODCr 去除率即达到71.1%，而在随后50 min 里，去除率并没有显著变化。CODCr 去除率没有达到 100%，说明还存在一些小分子有机物难以分解去除。

原标题：电化学法处理印染废水CODCr

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