電催化處理酸性藏藍(lán)染料的方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種電催化處理酸性藏藍(lán)染料的方法及裝置，裝置包括電解池槽體，電極組，催化電極，攪拌裝置以及擋板；所述電解池，用以存放待處理的酸性染料廢水；所述電極組包括大于兩塊的極板，平行設(shè)置于所述電解池池體內(nèi)部；所述催化電極為顆粒狀固體，設(shè)置于極板之間；所述擋板將所述攪拌裝置與所述電極組、所述催化電極隔開。本發(fā)明專利技術(shù)采用固定床三維電極反應(yīng)器，電極的比表面積大，顆粒的間距很小從而改善了物質(zhì)的傳質(zhì)效果，提高了電流效率，在不同的電流密度下易于測定，采用電極聯(lián)用裝置，增加了電極板數(shù)量，電極的比表面積大進(jìn)一步，提高了電導(dǎo)率，改進(jìn)了工藝技術(shù)，縮短處理時間，脫色降解效果顯著。

The electro catalytic treatment method of acidic purplish blue dyes and apparatus

The invention provides a method for treating acid blue dye electro catalytic and device, device comprises an electrolytic bath tank, electrode group, catalytic electrode, stirring device and a baffle; the electrolytic cell with acid dye wastewater to store to be processed; the electrode group comprises more than two pieces of plate, parallel arranged on the internal electrolysis pool; the catalytic electrode for the granular solid is arranged on the baffle plate; the stirring of the device and the electrode group, catalytic electrode. The invention adopts fixed bed three-dimensional electrode reactor, the electrode surface area, particle spacing is very small so as to improve the effect of mass transfer of material, improve the current efficiency, easily measured at different current densities, the electrode coupling device, increasing the number of electrode plate, electrode surface area further. The increase of the electrical conductivity, improved technology, shorten the treatment time, decolorization and degradation effect.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
電催化處理酸性藏藍(lán)染料的方法及裝置
本專利技術(shù)涉及到環(huán)境處理
，特別是涉及到一種電催化處理酸性藏藍(lán)染料的方法及裝置。
技術(shù)介紹
我國工業(yè)發(fā)展的速度加快，工業(yè)活動也隨之增多，工業(yè)廢水量也不斷增加，而且廢水所含的成分越來越復(fù)雜，盡管我國目前在工業(yè)廢水的處理上做了很多工作，投入了很多人力物力財力，但是工業(yè)廢水的處理依然存在很大的難度，嚴(yán)重威脅著我們的生存生活環(huán)境。其中，染料廢水是工業(yè)廢水的主要污染源之一，染料制備工業(yè)和染料行業(yè)不斷發(fā)展壯大，高濃度難生化降解的有機(jī)污染物工業(yè)廢水日益增多，產(chǎn)生的大量染料廢水成為當(dāng)前重要的水體污染源之一，帶來的環(huán)境污染問題突出。近年來，酸性藏藍(lán)染料的排放日益增多，給環(huán)境帶來的危害日益嚴(yán)重。酸性藏藍(lán)又叫酸性藏青，分子式為C26H16N3Na3O10S3，分子量為695.58，最大吸收波長為630nm，是暗藍(lán)色均勻粉末。溶于水時水溶液是紫色，溶于濃鹽酸是藍(lán)色，滴加濃氫氧化鈉會變成紅光橙棕色。在乙二醇乙醚中全溶，溶于乙醇是紅光藍(lán)色，在其他有機(jī)溶劑中不可溶。在濃硫酸中是深暗綠色，稀釋之后變成藍(lán)色；溶于濃硝酸初變紫醬色，后呈現(xiàn)橙色。酸性藏藍(lán)染料的原料是H酸(8-氨基-1-萘酚-3，6-二磺酸)和苯基周位酸(N-苯基-1-萘胺-8-磺酸)，H酸重氮化后與苯基周位酸偶合，再經(jīng)鹽析、過濾、干燥、粉碎制得成品。它是一種有毒有害物品，可燃，加熱分解釋放有毒的氮氧化物，氨，氧化鈉和硫氧化物煙霧，要求在通風(fēng)干燥的條件下儲存。酸性藏藍(lán)可染羊毛、錦綸、絲織物、黏膠纖維，也用于紙張、肥皂、皮革的著色。酸性藏藍(lán)結(jié)構(gòu)式如下：酸性藏藍(lán)是一種難降解的有機(jī)物，它的水溶液有染料廢水的特征，而且酸性藏藍(lán)在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，廢水排放量大，對環(huán)境有重大危害，研究酸性藏藍(lán)染料廢水的降解性能對電催化氧化處理染料體系有普遍的參考價值，對社會發(fā)展也有重大的經(jīng)濟(jì)利益和現(xiàn)實意義。對酸性藏藍(lán)的脫色降解技術(shù)很少，酸性藏藍(lán)作為偶氮染料的典型代表，用常規(guī)的物理化學(xué)生物法很難完全脫色降解。目前處理酸性藏藍(lán)染料廢水的方法主要為電催化氧化法，但是降解時間長，效果一般，處理裝置復(fù)雜，施工運(yùn)行成本高，推廣難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的為提供一種電催化處理酸性藏藍(lán)染料的方法及裝置，解決酸性藏藍(lán)染料廢水難以處理的問題。本專利技術(shù)提出一種電催化處理酸性染料廢水的電解裝置，包括：電解池槽體，電極組，催化電極，攪拌裝置以及擋板；所述電解池槽體，用以存放待處理的酸性染料廢水；所述電極組包括大于兩塊的極板，平行設(shè)置于所述電解池池體內(nèi)部；所述催化電極為顆粒狀固體，設(shè)置于極板之間；所述擋板將所述攪拌裝置與所述電極組、所述催化電極隔開。優(yōu)選地，所述電極組采用碳鋼材質(zhì)。優(yōu)選地，所述催化電極為CuO-PrO2-Al2O3顆粒。優(yōu)選地，所述極板之間的間距為8cm～10cm。本專利技術(shù)還提出了一種使用上述裝置的電催化處理酸性染料廢水的方法，包括：往所述裝置中注入酸性染料廢水，往極板之間加入催化電極；啟動攪拌裝置；加入電解質(zhì)，并調(diào)節(jié)裝置內(nèi)溶液的pH值；通電電解。優(yōu)選地，每兩塊極板之間加入的催化電極的量為極板之間廢水質(zhì)量的10％-15％。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)為硝酸鉀，加入的質(zhì)量為廢水質(zhì)量的0.1％～0.9％。優(yōu)選地，所述酸性染料廢水的初始濃度為20mg/L～40mg/L。優(yōu)選地，通電電壓為5V，通電電解的時間為30min。優(yōu)選地，所述pH值的初始值為6.5-7.0。本專利技術(shù)提出一種電催化處理酸性藏藍(lán)染料的方法及裝置，裝置包括電解池槽體，電極組，催化電極，攪拌裝置以及擋板；所述電解池，用以存放待處理的酸性染料廢水；所述電極組包括大于兩塊的極板，平行設(shè)置于所述電解池池體內(nèi)部；所述催化電極為顆粒狀固體，設(shè)置于極板之間；所述擋板將所述攪拌裝置與所述電極組、所述催化電極隔開。方法包括往所述裝置中注入酸性染料廢水，往極板之間加入催化電極；啟動攪拌裝置；加入電解質(zhì)，并調(diào)節(jié)裝置內(nèi)溶液的pH值；通電電解。本專利技術(shù)采用固定床三維電極反應(yīng)器，電極的比表面積大，因為顆粒的間距很小從而改善了物質(zhì)的傳質(zhì)效果，提高了電流效率，在不同的電流密度下易于測定，采用電極聯(lián)用裝置，增加了電極板數(shù)量，電極的比表面積大進(jìn)一步，提高了電導(dǎo)率，改進(jìn)了工藝技術(shù)，縮短處理時間，脫色降解效果顯著。附圖說明圖1為本專利技術(shù)一種電催化處理酸性藏藍(lán)染料廢水裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例1對初始濃度為40mg/L酸性藏藍(lán)染料廢水做不同降解時間的全波長紫外-可見吸收光譜圖。本專利技術(shù)目的的實現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實施方式應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。參照圖1，圖1為本專利技術(shù)一種電催化處理酸性藏藍(lán)染料廢水裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。電解池為一長方體玻璃器皿，外壁的長為80cm，寬和高都為12cm，玻璃厚1.0cm，接近底部處有一個帶孔的玻璃擋板，將轉(zhuǎn)子與催化劑顆粒電極隔開。電極組由多塊平行的極板組成，其材質(zhì)為碳鋼電極。本實施例中，極板的長和寬分別為10cm、6cm，鋼板厚0.2cm，電極固定在電解槽兩相對的內(nèi)壁，每隔8cm～10cm串聯(lián)一塊極板。通過磁力攪拌器控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以達(dá)到控制攪拌速度的目的，用pH計測pH值，在實驗過程中加入電解質(zhì)來調(diào)節(jié)電流密度。催化電極為CuO-PrO2-Al2O3固體，可由以下方法制得：稱取200gγ-Al2O3顆粒放入去離子水中反復(fù)清洗，在蒸餾水里浸泡30min，除去載體表面粉末，放入烘箱80℃烘干，再將載體放入10％NaOH溶液反復(fù)清洗浸泡，以消除表面油污等雜質(zhì)，再用蒸餾水清洗干凈，80℃下烘干待用。配置3％Pr(NO3)3(重量份)溶液，加入0.7％二甲基咪唑(重量份)和0.5％脂肪酸鈉(重量份)，得到γ-Al2O3顆粒的Pr(NO3)3溶液。往水中加入20％Cu(NO3)2(重量份)，0.6％乙醇(重量份)，配置成Cu(NO3)2溶液。將γ-Al2O3顆粒浸入Pr(NO3)3溶液浸漬12小時，濾去浸余液，將γ-Al2O3載體放入烘箱，經(jīng)100℃烘干。將烘干后的γ-Al2O3顆粒放入馬弗爐焙燒，烘焙時間4小時，烘焙溫度為450℃，獲得PrO2-Al2O3顆粒。將PrO2-Al2O3顆粒浸入Cu(NO3)2溶液中，浸泡12小時，濾去浸余液，將PrO2-Al2O3載體放入烘箱，經(jīng)95℃烘干。將烘干后的PrO2-Al2O3顆粒放入馬弗爐焙燒，烘焙時間4小時，烘焙溫度為450℃，獲得CuO-PrO2-Al2O3顆粒。實施例1本專利技術(shù)還提出了一種使用上述裝置的電催化處理酸性染料廢水的方法，包括：往所述裝置中注入10L左右酸性染料廢水，酸性染料廢水使用藏藍(lán)溶液作為模擬，濃度為40mg/L。往極板之間加入催化電極，極板之間加入約30g的CuO-PrO2-Al2O3顆粒；啟動攪拌裝置，控制控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1000rpm，加入硝酸鉀0.9g，并調(diào)節(jié)裝置內(nèi)溶液的pH值，使其在6.5～7.0之間；使用5V的直流電源開始通電電解，電解時長為30min。實施例2往所述裝置中注入10L左右酸性染料廢水，酸性染料廢水使用藏藍(lán)溶液作為模擬，濃度為20mg/L。往極板之間加入催化電極，極板之間加入約20g的CuO-PrO2-Al2O3顆粒；啟動攪拌裝置，控制控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1000r本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電催化處理酸性染料廢水的電解裝置，其特征在于，包括：電解池槽體，電極組，催化電極，攪拌裝置以及擋板；所述電解池槽體，用以存放待處理的酸性染料廢水；所述電極組包括大于兩塊的極板，平行設(shè)置于所述電解池池體內(nèi)部；所述催化電極為顆粒狀固體，設(shè)置于極板之間；所述擋板將所述攪拌裝置與所述電極組、所述催化電極隔開。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電催化處理酸性染料廢水的電解裝置，其特征在于，包括：電解池槽體，電極組，催化電極，攪拌裝置以及擋板；所述電解池槽體，用以存放待處理的酸性染料廢水；所述電極組包括大于兩塊的極板，平行設(shè)置于所述電解池池體內(nèi)部；所述催化電極為顆粒狀固體，設(shè)置于極板之間；所述擋板將所述攪拌裝置與所述電極組、所述催化電極隔開。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化處理酸性染料廢水的裝置，其特征在于：所述電極組采用碳鋼材質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化處理酸性染料廢水的裝置，其特征在于：所述催化電極為CuO-PrO2-Al2O3顆粒。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化處理酸性染料廢水的裝置，其特征在于：所述極板之間的間距為8cm～10cm。5.一種使用如權(quán)利要求1-4任意一項所述裝置的電催化處理酸性染料廢水的方法，其特征在于...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周芳玉，蘇聰，張景，
申請(專利權(quán))人：深圳市天得一環(huán)境科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44