铝炭微电解处理刚果红废水的效果及脱色机理研究

采用铝炭微电解法处理刚果红废水,通过批式实验和正交试验考察了主要因素对刚果红脱色及COD去除效果的影响,并采用紫外扫描、离子色谱及LC-MS分析了脱色产物.结果表明,在铝粉投加量为8~24g·L-1范围内,刚果红脱色率及COD去除率均随铝粉投加量的增加而提高,合适的铝粉投加量为16~24g·L-1;刚果红脱色率和COD去除率随着铝炭质量比的减小呈现先增加后降低的趋势,适宜的铝炭质量比为1:3~1:1;初始pH对处理效果影响最大,在pH为10~12.5时,刚果红脱色率及COD去除率随着pH升高而急剧增加;在溶解氧为1.25~7.59mg·L-1的范围内,刚果红脱色率及COD去除率随着溶解氧的升高而降低.最佳条件(铝粉投加量24g·L-1、铝炭质量比1:2、pH=12、反应时间90min)下,刚果红脱色率及COD去除率分别为90.4%和78.6%.刚果红脱色历程为:刚果红分子中的N＝N双键在新生态H的攻击下断裂,生成3,4-二氨基萘-1-磺酸盐和4-氨基3-((4'-氨基-1,1'-联苯-4-基)偶氮基)萘-1磺酸盐;后者在H的进一步作用下,发生N＝N双键的断裂,转化为3,4-二氨基萘-1-磺酸盐和联苯胺,萘环开环和C-S键断键,分别生成4-氨基-3-((4'-氨基-1,1'-联苯-4-基)偶氮基)-1-磺酸盐和2-((4'-氨基-1,1'-联苯-4-基)偶氮基)-1-萘胺.研究表明,铝炭微电解法不能将刚果红完全矿化.