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摘 要

为了解决传统微Fe-C微电解带来的反应缺陷，提高反应效率，Fe-Cu双金属微电解在Fe-C微电解的基础上，通过单质Cu替换C和单质Fe组成原电池，拉大了原电池中阴阳极的电位差，提高了电化学反应效率，处理难降解污染物的能力更强，脱色效果更显著，且整个反应是在不曝气的缺氧条件下进行的。

为研究Fe-Cu微电解法处理印染废水的脱色效果，设计并开展了Fe-Cu微电解法对模拟酸性品红废水脱色的模拟实验，分别从进水pH、反应时间、Fe-Cu双金属投加量、投加电解质等因素对该污染物去除率的影响进行了实验研究，并与传统的Fe-C微电解进行对比，结果表明，Fe-Cu双金属微电解法在处理酸性品红废水时的最佳反应条件：进水pH=3.0、停留时间为1.5h、Fe/Cu=6；且废水中电解质的存在，会显著加快反应速率，提高处理效果。通过对其反应动力学的研究表明，其反应符合一级反应动力学标准。

关键词：Fe-Cu双金属 微电解 酸性品红废水 脱色

Improvement of filler in micro electrolysis technology

Abstract

In order to solve the traditional Fe-C micro-electrolysis of defect reactions and improve the reaction efficiency, Fe-Cu Bimetal micro-electrolysis based on Fe-C micro-electrolysis was adopted by a simple substance copper replacing iron elemental to structure a original battery with carbon. Those would increase the potential difference between the anode and cathode of original battery, resulting in the electrochemical reaction efficiency was increased, the refractory pollutants degradation ability became stronger and the decolorization effect was more significant. And the reaction could be carried out under non aeration anoxic conditions.

For studying the decolorization effect of Fe-Cu micro-electrolysis treating the printing and dyeing wastewater, the simulation experiments of acid fuchsin wastewater were designed to study the Fe-Cu micro-electrolysis method. The simulation experiments were completed for influent pH, reaction time, Fe-Cu bimetal dosage and electrolyte dosage, and compared with the traditional iron carbon micro-electrolysis. The experiment results showed that, the optimum reaction conditions for Fe-Cu Bimetallic mcro-electrolysis were influent pH=3.0, retention time 1.5h, Fe/Cu=6. And the electrolyte existing in wastewater was significantly increased the reaction rate and efficiency. The study of reaction kinetics showed that the reaction rate was in accordance with the first order reaction kinetics.

Key Words: Fe-Cu bimetal; micro-electrolysis; acid fuchsin wastewater; decolorization

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景 1

1.1.1 印染废水的特点 1

1.1.2 印染废水的危害 1

1.2 传统微电解污水处理技术 2

1.2.1 微电解降解有机物机理 2

1.2.2 传统微电解技术在处理印染废水中的应用 3

1.3 铁铜微电解污水处理技术 5

1.3.1 铁铜微电解反应机理 5

1.3.2 铁铜微电解的技术优势 5

1.4 研究的目的和意义 5

第二章 实验方法 6

2.1 模拟酸性品红废水的配制 6

2.2 酸性品红溶液标准曲线的绘制 6

2.3 分析步骤 7

2.4 实验材料 7

2.4.1 填料处理 7

2.4.2 试剂与仪器 7

第三章 铁铜微电解法处理酸性品红废水 8

3.1 进水pH的影响 8

3.2 停留时间的影响 9

3.3 铁铜质量比的影响 10

3.3.1 铁铜质量比 10

3.3.2 铁铜投放量 11

3.4 电解质的影响 12

3.5 酸性品红降解动力学研究 13

3.6 与传统微电解方法的对比研究 14

3.7 本章小结 16

第四章 结论和展望 17

4.1 结论 17

4.2 展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.1.1 印染废水的特点

印染废水一直以排放量大、有机物含量高，成分复杂，可生化性差等缺点成为废水治理工艺研究的重点和难点。随着染料工艺的发展，新型染料、助剂及化学染料的使用，更增加了废水处理的难度。

1.1.2 印染废水的危害

随着我国印染行业的飞速发展，废水排放污染环境问题日趋严重。当染料废水排入天然水体后，废水中残存的染料组分，会影响水生生物和微生物的生长，进而影响水体自净能力。

偶氮染料、蒽醌染料、三芳基甲烷染料等均有一定程度的致癌效应。部分偶氮型染料还会引起人体皮肤过敏，蒽醌染料和少数三芳基甲烷染料对皮肤和眼睛都有一定的刺激性，对水生生物也有很大毒性。

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