一种电催化耦合紫外光处理印染废水的方法

本发明属于废水处理，涉及一种水处理方法，特别涉及一种电催化耦合紫外光处理印染废水的方法。

背景技术：

1、印染工业在我国国民经济中发挥着重要的作用，但是印染废水含有大量的有机物，且成分复杂，印染废水的处理也一直是环境治理的重点与难点。印染废水的处理方法主要可分为物理法、生物法、膜分离法、电催化法、紫外光法、化学氧化法等。

2、物理法一般作为预处理，基本难以全部去除印染废水中的有机物。生物法难以降解印染废水中的难生物降解的有机物组分，需要后续的进一步处理。膜分离法，虽然能够将有机物有效分离，但是分离膜的结垢、以及浓缩液的进一步处理，一直是膜分离法需要进一步解决的问题。电催化法处理印染废水，一般是利用阳极产生的羟基自由基(·oh)或硫酸根自由基等氧化基团，实现对印染废水中有机物的降解，且部分有机物能够在阳极表面直接降解。硫酸根自由基的氧化电位(2.5-3v)与羟基自由基的氧化电位(2.8v)相似，且硫酸根自由基的存在寿命，远高于羟基自由基。过硫酸盐经过紫外辐照，能够进行活化，可以产生强氧化性的硫酸根自由根基，从而降解有机物。

3、电催化法是工业生产过硫酸盐的主要方法，因此电催化能够通过产生过硫酸盐，实现对有机物的降解；紫外光不仅能够直接氧化降解有机物，还能够活化过硫酸盐，提高对印染废水的处理效率。但是，电催化耦合紫外光工艺处理印染废水尚未见报道。为了有效降解印染废水的有机物，亟需开发一种实现电催化与紫外光协同作用的电催化耦合紫外光工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，该方法利用电催化和紫外光的协同作用，实现了对印染废水的有效处理。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，该方法包括以下步骤：

4、s1、向废水中添加酸溶液或碱溶液调节ph至4～9，加入硫酸盐使其在废水中的终浓度为0.01-0.5mol/l，混合得到预处理废水；

5、所述硫酸盐选自硫酸铵、硫酸钠或硫酸钾；

6、s2、将所述预处理废水输入至电催化耦合紫外光设备中进行电催化和紫外光协同废水处理；

7、所述电催化耦合紫外光设备包括网状圆柱型阳极、圆柱型阴极和紫外光灯管，

8、所述紫外光灯管外套设石英套管，紫外光灯管设置于网状圆柱型阳极内部且与作为电解槽体使用的圆柱型阴极固定连接；

9、所述紫外光的波长为200-270nm。

10、作为优选，所述紫外光的波长为253.7nm。

11、作为优选，s1中所述酸溶液选自0.1mol/l的硫酸、盐酸或者硝酸溶液，所述碱溶液为0.1mol/l的氢氧化钠溶液。

12、作为优选，所述网状圆柱型阳极为镀二氧化铅的网状圆柱型材料，圆柱型阴极为不锈钢或者钛材质。

13、作为优选，该方法的具体步骤为：

14、s1、向废水中添加硫酸或氢氧化钠溶液调节ph至7.2，加入硫酸钠固体至硫酸钠浓度为0.1mo/l，混合得到预处理废水；

15、s2、将所述预处理废水输入至电催化耦合紫外光设备中进行废水处理，预处理废水通过网状圆柱型阳极的网孔与紫外光灯管接触，预处理废水在储液槽与电催化耦合紫外光设备之间循环流动，所述电催化耦合紫外光设备内同时开启电催化和紫外光灯管，电解槽和紫外光灯管通电开启，电解槽的槽电压为恒压6.8v、电流为38.9-42.7a，电催化与紫外光的处理时间均为60分钟至120分钟，废水的流量为1.5l-2.0l/min。

16、作为优选，紫外光灯为波长为253.7nm的商业紫外光灯管，灯管直径为15mm、石英套管直径为25mm、长度为843mm、功率为90w，数量为1根；网状圆柱型阳极为镀二氧化铅的钛网电极，钛网的目数为5，氧化铅的镀层厚度为0.5mm，阳极的直径为40mm、长度为680mm；圆柱型阴极为钛电极，直径为70mm、厚度为2mm、长度为700mm。

17、作为优选，作为电解槽体使用的圆柱型阴极在电催化时，产生的电压为恒压6.8v、电流为38.9-42.7a。

18、本发明的有益效果是：本发明利用紫外光活化电催化所产生的过硫酸根，生成硫酸根自由基，实现电催化与紫外光的协同作用，所得到的印染废水处理能力大于单独电催化与单独紫外光的处理能力之和，提高了对印染废水的处理效率；同时电催化能够通过阳极所产生的羟基自由基降解有机物，且紫外光能够直接降解部分有机物，实现对印染废水的有效处理，处理后的废水cod去除率可达75％。

技术特征：

1.一种电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于：所述紫外光的波长为253.7nm。

3.根据权利要求1所述的电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于：s1中所述酸溶液选自0.1mol/l的硫酸、盐酸或者硝酸溶液，所述碱溶液为0.1mol/l的氢氧化钠溶液。

4.根据权利要求1所述的电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于：所述网状圆柱型阳极为镀二氧化铅的网状圆柱型材料，圆柱型阴极为不锈钢或者钛材质。

5.根据权利要求1所述的电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

6.根据权利要求1所述的电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于：紫外光灯为波长为253.7nm的商业紫外光灯管，灯管直径为15mm、石英套管直径为25mm、长度为843mm、功率为90w，数量为1根；网状圆柱型阳极为镀二氧化铅的钛网电极，钛网的目数为5，氧化铅的镀层厚度为0.5mm，阳极的直径为40mm、长度为680mm；圆柱型阴极为钛电极，直径为70mm、厚度为2mm、长度为700mm。

7.根据权利要求1所述的电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于：作为电解槽体使用的圆柱型阴极在电催化时，产生的电压为恒压6.8v、电流为38.9-42.7a。

技术总结
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种电催化耦合紫外光处理印染废水的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：S1、向废水中添加酸溶液或碱溶液调节pH至4～9，加入硫酸盐使其在废水中的终浓度为0.01‑0.5mol/L，混合得到预处理废水；所述硫酸盐选自硫酸铵、硫酸钠或硫酸钾；S2、将所述预处理废水输入至电催化耦合紫外光设备中进行电催化和紫外光协同废水处理。该紫外光设备能够通过阳极产生羟基自由基与硫酸盐，通过紫外光能够活化过硫酸根离子，该方法处理后的废水COD去除率可达75％，实现紫外光对废水的有效处理。

技术研发人员：王超,李永强,万军民,邱建根
受保护的技术使用者：浙江理工大学桐乡研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16