刘　霞,卢毅明,马鲁铭

自20世纪70年代以来,零价铁在废水处理中 已得到了广泛的应用,针对一些印染废水和难降解 废水的处理,均表现出一定的处理效果[1~3]。近期 国内外对双金属体系处理难降解有机物进行了不少 研究,结果都表明,双金属体系可以明显提高反应速 率[4~7]。在Cu/Fe双金属体系的基础上首次设计出 催化铁内电解反应床,即在废铁屑上镀上铜层形成 铁镀铜反应床,该反应床有以废治废的特点。本研 究主要考察该反应床对水体中酸性红B的脱色效 果,并与滤料为铁刨花的单一铁内电解反应床的脱 色效果进行比较。

1　试验装置与分析 1.1　试验原理 催化铁内电解反应床的滤料是表面镀有不均匀 铜层的铁刨花,金属铁作为阳极提供电子,有机物在 阴极铜上获得电子得到还原,形成宏观电池,加大了 两极的电极电位差,提高电化学反应效率。 酸性红B的发色基团为偶氮基,得到电子后偶 氮双键断开,发色基团遭到破坏,水溶液颜色得到降 低,具体反应方程式如图1。 偶氮键也是很强的配 位体,能与反应过程中产生的Fe2+发生络合反应, 改变了共轭体系的电子云分布,改变了激态和激发 态的能量,络合物的颜色也随之改变。同时也降低 了铁表面Fe2+的浓度,有效降低了阳极铁的极化作 用,促进金属的电化学腐蚀,而断键后形成的有机物 可通过水解酸化工艺降解成小分子量有机物,易于 被后续好氧生物处理法利用。另外,反应产生的铁 系氢氧化物为良好的絮凝剂,可对废水中的悬浮物 以及部分溶解性有机物通过絮凝沉淀而与水分离。 1.2　试验装置与方法 催化铁内电解反应床如图2所示,该反应床为 上流式反应床,分填料区和贮泥区,体积分别为 16·8和2·5 L。填料区下设有穿孔板保证水流均匀 穿过填料,减少由于壁流而形成的水力短流。底部 的斜斗为贮泥区,反应过程中产生的沉淀在此处沉积,减少了因沉淀堆积在填