劉 霞,盧毅明,馬魯銘
自20世紀70年代以來,零價鐵在廢水處理中 已得到了廣泛的應用,針對一些印染廢水和難降解 廢水的處理,均表現出一定的處理效果[1~3]。近期 國內外對雙金屬體系處理難降解有機物進行了不少 研究,結果都表明,雙金屬體系可以明顯提高反應速 率[4~7]。在Cu/Fe雙金屬體系的基礎上首次設計出 催化鐵內電解反應床,即在廢鐵屑上鍍上銅層形成 鐵鍍銅反應床,該反應床有以廢治廢的特點。本研 究主要考察該反應床對水體中酸性紅B的脫色效 果,并與濾料為鐵刨花的單一鐵內電解反應床的脫 色效果進行比較。
1 試驗裝置與分析 1.1 試驗原理 催化鐵內電解反應床的濾料是表面鍍有不均勻 銅層的鐵刨花,金屬鐵作為陽極提供電子,有機物在 陰極銅上獲得電子得到還原,形成宏觀電池,加大了 兩極的電極電位差,提高電化學反應效率。 酸性紅B的發色基團為偶氮基,得到電子后偶 氮雙鍵斷開,發色基團遭到破壞,水溶液顏色得到降 低,具體反應方程式如圖1。.jpg)
偶氮鍵也是很強的配 位體,能與反應過程中產生的Fe2+發生絡合反應, 改變了共軛體系的電子云分布,改變了激態和激發 態的能量,絡合物的顏色也隨之改變。同時也降低 了鐵表面Fe2+的濃度,有效降低了陽極鐵的極化作 用,促進金屬的電化學腐蝕,而斷鍵后形成的有機物 可通過水解酸化工藝降解成小分子量有機物,易于 被后續好氧生物處理法利用。另外,反應產生的鐵 系氫氧化物為良好的絮凝劑,可對廢水中的懸浮物 以及部分溶解性有機物通過絮凝沉淀而與水分離。 1.2 試驗裝置與方法.jpg)
催化鐵內電解反應床如圖2所示,該反應床為 上流式反應床,分填料區和貯泥區,體積分別為 16·8和2·5 L。填料區下設有穿孔板保證水流均勻 穿過填料,減少由于壁流而形成的水力短流。底部 的斜斗為貯泥區,反應過程中產生的沉淀在此處沉積,減少了因沉淀堆積在填
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