稀土La-鐵炭微電解法處理PVA廢水的研究.pdf

1、由于聚乙烯醇（PVA）具有良好耐磨性能、黏附性能以及良好的漿膜強(qiáng)韌性能，被廣泛地應(yīng)用在印染、化工等行業(yè)，與此同時，這些企業(yè)PVA的大量排放對環(huán)境也造成很大的影響。PVA屬于典型的難降解有機(jī)物，可生化性很差。因此，如何有效地處理PVA廢水，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。鐵炭微電解技術(shù)方法簡單，原料來源廣泛且成本低廉，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)水處理，但通常只適用于酸性環(huán)境。本論文在全面綜述近年來國內(nèi)外對含PVA廢水的研究的基礎(chǔ)上，以100g鐵和100g

2、廉價(jià)焦炭為填料，采用鐵炭微電解技術(shù)來處理含PVA廢水，并首次加入稀土La，提高了PVA的去除效率和擴(kuò)大了鐵炭微電解體系的適用范圍。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）向鐵炭填料中加入不同量的稀土硝酸鑭，測出水PVA，確定最佳稀土鑭加入量為0.4g/L；通過分別考察不同pH值(1-10)和反應(yīng)時間條件下，四種反應(yīng)體系（純稀土La體系、稀土La-炭體系、純鐵炭體系、稀土La-鐵炭體系）對PVA去除率的影響，得出稀土La-鐵炭體系在酸性環(huán)境最

3、佳進(jìn)水pH為3，最適反應(yīng)時間為6h，PVA去除率超過85％；堿性環(huán)境的最佳進(jìn)水pH為9，最適反應(yīng)時間為6h， PVA去除率在60%左右。
　　（2）通過橫向不同反應(yīng)體系對比以及縱向隨時間變化以及長期運(yùn)行后鐵表面形貌、焦炭表面形貌SEM和EDS分析，最后分析了稀土La在整個反應(yīng)過程中所起到的作用。
　?。?）利用冪函數(shù)型動力學(xué)方程對酸性條件和堿性條件下純鐵炭體系和稀土La-鐵炭體系處理PVA廢水動力學(xué)進(jìn)行了研究，確定了其反應(yīng)的

4、動力學(xué)模型，為實(shí)際應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論依據(jù)。
　　（4）反應(yīng)機(jī)理探討：從酸性條件下反應(yīng)后的產(chǎn)物GC-MS分析得出稀土La-鐵炭微電解對PVA的降解氧化反應(yīng)是主要的，PVA在電化學(xué)作用、HNO3氧化作用、稀土La的催化氧化作用下，開環(huán)斷鏈，先生成酮、醛、酯、醇等有機(jī)物，之后在羥基自由基的氧化下生成簡單烷烴，最后被徹底氧化。
　?。?）酸性環(huán)境和堿性環(huán)境下分別利用ICP-MS法測定各個時段出水稀土鑭含量，同時考察各個環(huán)境下p