慧聰表面處理網(wǎng)：利用Fe/C微電解-光催化法對(duì)含有大量Cu2+和有機(jī)物的電鍍廢水預(yù)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，預(yù)處理的適宜參數(shù)為Fe/C微電解法以除Cu2+為指標(biāo)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，廢水初始pH=3，F(xiàn)e/C=1：1，鐵投加質(zhì)量濃度為60g/L，，反應(yīng)時(shí)間為60min;光催化法以除有機(jī)物為指標(biāo)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，采用納米TiO2溶膠為催化劑，pH=3,TiO2加入量為40mL/l，紫外光照時(shí)間60min。電鍍廢水經(jīng)預(yù)處理后再絮凝處理，出水Cu2+去除率為去除率99.98%，COD去除率>60%。
電子信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)第一大支柱產(chǎn)業(yè)，作為電子元器件生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝，電子電鍍工業(yè)得到了廣泛發(fā)展，但在電鍍生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量廢水。這些廢水通常含有大量金屬離子和有機(jī)物，若未經(jīng)妥善處理排放，進(jìn)入水體會(huì)引起富營(yíng)養(yǎng)化，使受納水體缺氧，水生物死亡，水體發(fā)黑發(fā)臭，導(dǎo)致水體失去使用價(jià)值，甚至?xí)ㄟ^(guò)食物鏈危害人們的生活和身體健康。
近年來(lái)，關(guān)于微電解V〕和光催化法單獨(dú)或與其他工藝聯(lián)合處理廢水的文章屢見(jiàn)報(bào)道，但關(guān)于兩者聯(lián)合處理廢水的研究還未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道。筆者基于電鍍廢水高金屬含量、高有機(jī)物含量的特點(diǎn),采用&/仁微電解-光催化聯(lián)合法預(yù)處理電鍍廢水，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了條件。
1材料與方法
I.1廢水水質(zhì)
電鍍廢水水樣由青島某電子有限公司提供，廢水含有高0^和000，呈深藍(lán)色，其中卩II為10;3~
II.01，色度2000-2500倍，⑶!)為27.8^28.8^，
^65642~70039瓜^/乙。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
0〉微電解實(shí)驗(yàn)。采用正交實(shí)驗(yàn)法，將鐵屑依次經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10^的溶液和10^的訊：1溶液各浸泡5III丨II，去油、活化，用蒸餾水洗凈，烘干備用。取廢水500!1^于1000燒杯中,將!^計(jì)放人廢水中，用濃901調(diào)節(jié)卩11;將處理好的鐵屑和活性炭按比例混勻后加人廢水中,進(jìn)行攪拌反應(yīng)，注意微電解反應(yīng)過(guò)程中保持!^的恒定，反應(yīng)后過(guò)濾，測(cè)定…和0000
(之)光催化實(shí)驗(yàn)。采用單因素實(shí)驗(yàn)，利用溶膠-凝膠法制備濃度為1.011101/1.的了;02溶膠⑽。根據(jù)76兒微電解正交實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)條件,過(guò)濾100011經(jīng)過(guò)?微電解處理后的廢水于燒杯中，調(diào)節(jié)加人一定量納米汜02，在磁力攪拌下用20識(shí)的紫外光照射一定時(shí)間之后，靜置，測(cè)其0)0。
^絮凝實(shí)驗(yàn)利用調(diào)節(jié)組合工藝處理后的廢水卩II至8~9，攪拌反應(yīng)20⑷!!，靜置過(guò)濾,測(cè)定匕2―和⑶!)。
1.3分析方法
采用上海精密科學(xué)儀器有限公司的!5113-2?1)11計(jì)測(cè)定;000采用重鉻酸鉀法測(cè)定;含量采用北京普析通用儀器有限責(zé)任公司的1^3-986原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。
2結(jié)果與討論
2.1微電解實(shí)驗(yàn)
采用7^(3”正交表，以0^去除率為處理指標(biāo)，因素包括初始卩只、鐵投加量、化/0、反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)單因素探索實(shí)驗(yàn)，確定各因素水平,得正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表1。
由表1極差分析可知，影響微電解工藝去除率的各因素順序?yàn)椋撼跏艰F質(zhì)量濃度〉反應(yīng)時(shí)間，即最優(yōu)組合為：初始!111=3，鐵質(zhì)量濃度60#[，反應(yīng)時(shí)間6001丨0，?6冗：：1：1。廢水經(jīng)最優(yōu)微電解條件處理后質(zhì)量濃度由664.7101^降至27.02爪#[，去除率95.94^。
2.2光催化實(shí)驗(yàn)
2.2.1光源類(lèi)型與紫外光照時(shí)間的影響
取微電解處理后的水樣，調(diào)節(jié)卩1^5，102加人量4010171^分別于紫外光、日光和無(wú)光條件下，考察000去除率隨時(shí)間的變化，結(jié)果見(jiàn)圖1。
由圖1可知，光源類(lèi)型和光照時(shí)間對(duì)0)0的去除率有顯著影響，在其他條件相同情況下，紫外光照射下000去除率最高，其次為日光，最低為無(wú)光。這是由于7丨02價(jià)帶與導(dǎo)帶的禁帶寬度為3.2，只有波長(zhǎng)在387.5的人射光才能使其激發(fā)產(chǎn)生具有活性的^和而紫外燈波長(zhǎng)僅為253.7故處理效果最好⑻。紫外光照條件下，^：00去除率與照射時(shí)間成正相關(guān)，反應(yīng)初始階段，匕先與011-或氏0發(fā)生作用生成.011進(jìn)而氧化有機(jī)物，這使得前20111111內(nèi)000去除率增長(zhǎng)較緩慢;20^10后，反應(yīng)底物充足，去除率急劇增長(zhǎng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，納米102表面光催化還原反應(yīng)生成單質(zhì)&1量增加，對(duì)紫外光產(chǎn)生屏蔽作用，降低了光催化效率。綜合考慮，實(shí)驗(yàn)選取紫外光照條件下，處理水樣60“!!。
2.2.2了丨02加入量的影響
調(diào)節(jié)011=5，分別加入20、40、6011117[膠體7102，1^光照射，每隔20曲!!取樣1次，考察000去除率隨時(shí)間的變化，結(jié)果見(jiàn)圖2。
由圖2可知，102加人40爪?時(shí)000去除率最高。這是因?yàn)樵黾恿?02加人量，相當(dāng)于增加了了;02有效接觸面積，促進(jìn)了氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，但由于納米級(jí)的102顆粒表面活性高，繼續(xù)增加加人量，使其碰撞幾率增加，易團(tuán)聚長(zhǎng)大，反而導(dǎo)致有效表面積減少，同時(shí)遮蔽了人射光線，阻礙紫外光到達(dá)乃02顆粒表面，降低了催化效率，因此I'丨02的加入量要適宜,本實(shí)驗(yàn)的適宜了102加人量為4001171。
2.2.3011的影響
用鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)進(jìn)水水樣卩11，加人401111^了102，考察在不同!^只條件下，000去除率隨時(shí)間的變化，結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3可以看出，卩11是影響光催化效率的重要因素，低!^有利于光催化反應(yīng)，由于廢水含有當(dāng)!^奮5時(shí)，會(huì)形成氫氧化物沉淀沉降在丁;02光催化劑的表面，阻礙光氧化反應(yīng)的進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：151^3時(shí)，000去除率最高。
2.3絮凝實(shí)驗(yàn)
在適宜條件下，即化疋微電解1:1，鐵投加質(zhì)量濃度為608/1^反應(yīng)時(shí)間為60011x1;納米7;02光催化法講：3，了;02加入量為40瓜!兒，紫外光照時(shí)間60111111，對(duì)電鍍廢水預(yù)處理，再經(jīng)絮凝處理后，出水0^去除率達(dá)到去除率到609^以上。
3結(jié)論
鄂公網(wǎng)安備 42098102000056號(hào)
