賈艷萍，張真，佟澤為，王嵬，張?zhí)m河

（1 東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林省吉林市132012； 2 長春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院，吉林長春130012）

引 言

我國每年紡織品加工總量高達(dá)5×107t，產(chǎn)生約2.2×109t 的廢水，其中印染廢水排放量占紡織行業(yè)廢水總量的60%～80%[1-5]。印染廢水的有機(jī)污染物含量高、難降解、色度高、組分復(fù)雜，若直接排入水體，會(huì)影響受納水體環(huán)境和危害人類健康[6-12]。鐵碳微電解工藝將鐵屑與活性炭浸沒于廢水中，利用鐵碳間的電位差形成電池電解水中污染物，提高廢水可生化性，其流程簡單、運(yùn)行管理方便、成本低[13-20]。Vijayalakshmi 等[21]采用活性炭負(fù)載納米零價(jià)鐵處理含吡啶的印染廢水，在pH 為6，鐵碳投加量為15 g/L的條件下，吡啶去除率為86%；Azzam 等[22]采用零價(jià)鐵處理含Pb2+、Ni2+的廢水，Pb2+、Ni2+去除率接近100%；王悅[23]采用鐵碳微電解工藝處理人工模擬廢水，當(dāng)鐵碳投加量為600 g/L、進(jìn)水pH 為3、氣水比為3∶1、反應(yīng)時(shí)間為120 min 時(shí)，COD 去除率為30.6%；余麗勝等[24]采用超聲強(qiáng)化-鐵碳微電解-Fenton 工藝處理含硝基苯廢水，當(dāng)pH 為4、反應(yīng)時(shí)間為30 min、H2O2投加量為4 ml 時(shí)，硝基苯去除率為100%，TOC去除率為75%。這些研究主要探討單一指標(biāo)的去除，實(shí)際印染廢水成分復(fù)雜，影響處理效果的因素較多，但是關(guān)于鐵碳微電解工藝處理實(shí)際印染廢水機(jī)理方面的研究尚少。

因此，本研究采用鐵碳微電解工藝處理實(shí)際印染廢水，優(yōu)化工藝運(yùn)行參數(shù)，通過SEM、EDS 和XRD等方法分析處理印染廢水前后鐵碳組成的變化，采用紫外可見光譜、傅里葉紅外光譜、三維熒光光譜及氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀等手段分析印染廢水處理前后有機(jī)污染物成分結(jié)構(gòu)和鐵碳組成的變化，探究印染廢水中有機(jī)物的降解機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)用水

實(shí)際印染廢水取自吉林市某毛紡廠漂洗車間，該車間主要對(duì)毛呢、毛線和精紡呢絨等紡織品進(jìn)行退漿、漂洗及整理等操作，廢水呈鮮紅色，有刺激性酸臭味，廢水pH 為4.58±1，COD 為(1288±100)mg/L，TOC 為(107.8±10) mg/L，氨氮為(10.9±4) mg/L，濁度為(112.4±3.2) NTU，色度為(345.2±15)倍，BOD5/COD為0.151。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

鑄鐵屑，直徑為0.050～0.074 mm，北京市有研合金材料有限公司生產(chǎn)；焦油活性炭，直徑為1.5 mm，鄭州市洛森環(huán)保有限公司生產(chǎn)；氫氧化鈉，分析純，沈陽市華東試劑廠生產(chǎn)；鹽酸，分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司生產(chǎn)；二氯甲烷，分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)；用于分析COD、氨氮、色度和濁度的試劑，蘭州市連華環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置見課題組前期發(fā)表文章[25]中的圖1。

1.4 分析項(xiàng)目及檢測方法

pH 采用pH 計(jì)（pHSJ-3F 型，上海儀電科學(xué)儀器有限公司）測定；COD、氨氮、色度及濁度采用紫外可見智能型多參數(shù)水質(zhì)測定儀（LH-3BA 型，蘭州連華環(huán)?？萍加邢薰荆y定；TOC 采用總有機(jī)碳分析儀（liqui TOC Ⅱ型，德國Elementar 公司）測定；Zeta電位采用Zeta 電位儀（JS94K2 型，上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司）測定；SEM 采用場發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡（XL-30 ESEM FEG 型，美國FEI 公司）測定。

鐵碳微電解工藝的進(jìn)水、出水均采用0.45 μm濾膜過濾，濾液采用紫外-可見分光光度計(jì)（UV1700型，上海奧析科學(xué)儀器有限公司）分析印染廢水處理前后在紫外-可見光區(qū)域物質(zhì)及含量變化。取鐵碳微電解工藝進(jìn)水和出水各100 ml，分別采用50 ml二氯甲烷分3次萃取，將萃取液合并于50 ml容量瓶中，再利用傅里葉紅外光譜儀（IRAffinity-1 型，日本島津公司）400～2000 cm-1掃描，分析印染廢水處理前后紅外光區(qū)的基團(tuán)變化。

采用三維熒光光譜儀（RF-5301PC 型，日本島津公司）分析印染廢水處理前后的熒光物質(zhì)結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)變化。設(shè)定光源為氙燈，激發(fā)光波長（Ex）及發(fā)射光波長（Em）范圍均為200～600 nm，狹縫寬度為5 nm，掃描速度為6000 nm/min，掃描間隔均為5 nm，光譜帶寬均為3 nm。

鐵碳微電解工藝的進(jìn)水、出水經(jīng)二氯甲烷萃取后，采用氣-質(zhì)聯(lián)用儀（GCMS-QP2010Ultra 型，日本島津公司）分析印染廢水處理前后的物質(zhì)變化?？刂浦錅囟葹?0℃，進(jìn)口樣，溫度為250℃，進(jìn)樣時(shí)間1 min，以4.33 ml/min 速率進(jìn)樣，進(jìn)樣量2 μl，分流比20。

2 結(jié)果與分析

2.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化

2.1.1 初始pH對(duì)廢水處理效果的影響 初始pH直接影響鐵的溶出速度、氧化還原反應(yīng)發(fā)生速率及污染物的處理效果。在鐵投加量為100 g/L、鐵/碳質(zhì)量比為1∶1 及反應(yīng)時(shí)間為60 min 的條件下，調(diào)節(jié)初始pH分別為1、2、3、4、5、6、7，考察初始pH對(duì)印染廢水處理效果的影響，結(jié)果見圖1。

當(dāng)初始pH 為4 時(shí)，污染物去除效果最佳，COD、濁度、色度、氨氮及TOC 去除率分別為76.07%、97.42%、71.60%、91.74%及69.94%。當(dāng)初始pH 小于4時(shí)，鑄鐵屑表面發(fā)生氧化反應(yīng)，逐漸生成鐵氧化物沉積于鑄鐵屑表面。酸性體系中鑄鐵屑及活性炭形成的微型原電池電勢差增大，發(fā)生電解反應(yīng)，較低的pH 使溶液中H+含量增多，可競爭在反應(yīng)中陽極產(chǎn)生的電子，導(dǎo)致極化現(xiàn)象發(fā)生；同時(shí)鑄鐵屑表面易發(fā)生鈍化現(xiàn)象，鑄鐵屑及活性炭接觸面積減小，廢水處理效果變差，這與Ying 等[26]、張龍龍[27]研究結(jié)果相似。當(dāng)初始pH 大于4時(shí)，污染物去除率呈下降趨勢，這是由于鐵氧化物逐漸反應(yīng)消耗體系中的H+，導(dǎo)致pH 上升，當(dāng)鐵的離子濃度積大于氫氧化物的溶度積時(shí)，便開始形成氫氧化物沉淀，生成的Fe(OH)2、Fe(OH)3絮凝體聚集于鐵屑表面，影響電極反應(yīng)的發(fā)生，降低鐵碳微電解的反應(yīng)速率，廢水處理效果變差，Xu等[28]、鄭敏[29]也得到了類似的研究結(jié)果。Fe3+水解形成氫氧化物沉淀的反應(yīng)過程如式（1）～式（3）所示[30]。

Zeta 電位可衡量顆粒間吸引力或排斥力的強(qiáng)度，評(píng)價(jià)反應(yīng)體系的穩(wěn)定性。進(jìn)水、出水的Zeta 電位分別為-19.7778 mV 和-5.4238 mV，出水Zeta 電位降低，吸附沉降作用較好，主要有3 方面原因：①原電池可產(chǎn)生微電場，以膠體狀態(tài)存在的污染物、極性分子及細(xì)小顆粒受到微電場作用后發(fā)生電泳現(xiàn)象，即帶電膠粒向帶相反電荷的電極移動(dòng)，聚集沉積在電極上形成大顆粒沉淀；②形成Fe(OH)2、Fe(OH)3及少量Fe(OH)2+、Fe(OH)2

+、Fe(OH)4-等鐵的氫氧化物，發(fā)揮卷掃、網(wǎng)捕作用，使絮凝作用增強(qiáng)，將懸浮物和部分不溶性污染物絮凝沉降，出水Zeta 電位降低；③可能存在鐵鹽水解沉淀物，產(chǎn)生的沉淀物迅速沉降，對(duì)膠粒產(chǎn)生卷掃、網(wǎng)捕作用，發(fā)生共沉降現(xiàn)象。Fe3+反應(yīng)生成的二聚合體還可形成水合度更高的聚合體，產(chǎn)生羥基架橋作用，聚合體的生成過程如式（4）和式（5）所示。

圖1 初始pH對(duì)污染物去除率的影響Fig.1 Effect of initial pH on removal efficiencies of pollutants

2.1.2 鐵投加量和鐵/碳質(zhì)量比對(duì)廢水處理效果的影響 在初始pH 為4，鐵/碳質(zhì)量比為1∶1，反應(yīng)時(shí)間為60 min 的條件下，考察鐵投加量對(duì)廢水處理效果的影響，結(jié)果如圖2 所示。當(dāng)鐵投加量為80 g/L時(shí)，污染物處理效果最佳，COD、濁度、色度、氨氮、TOC 去 除 率 分 別 為71.05%、98.21%、73.54%、90.98%、77.82%。當(dāng)鐵投加量低于80 g/L時(shí)，未能充分發(fā)生氧化還原反應(yīng)形成微型原電池，造成電化學(xué)富集作用變?nèi)?，同時(shí)產(chǎn)生的新生態(tài)H+和Fe2+數(shù)量減少，使氧化還原效果變差；當(dāng)鐵碳微電解反應(yīng)中鐵含量高于80 g/L時(shí)，污染物去除率呈下降趨勢，這是由于鐵投加量增多，形成的微型原電池?cái)?shù)量增加，有機(jī)物去除率提高，但同時(shí)也會(huì)使鐵消耗量增加，形成的鐵氧化物聚集堆積，使鐵和活性炭之間相對(duì)接觸面積減小。因此，隨著鐵投加量的增加，反應(yīng)速率保持穩(wěn)定，過量的鐵被氧化成Fe2+和Fe3+，出水易出現(xiàn)“返黃”現(xiàn)象，F(xiàn)e(OH)2、Fe(OH)3絮體增多。

在初始pH 為4、鐵投加量為80 g/L、反應(yīng)時(shí)間為60 min 條件下，考察鐵/碳質(zhì)量比對(duì)廢水處理效果的影響，結(jié)果如圖3 所示。當(dāng)鐵/碳質(zhì)量比為0.8 時(shí)，COD、濁度、色度、氨氮、TOC 去除率最高，分別為75.63%、91.25%、75.56%、92.97%、31.98%。當(dāng)鐵/碳質(zhì)量比低于0.8 時(shí)，鑄鐵屑被過量活性炭包裹，使宏觀電池作用減弱，且新生態(tài)[H]的外部擴(kuò)散位阻增大，與廢水中污染物接觸機(jī)會(huì)減少，處理效果降低；隨著鐵/碳質(zhì)量比升高，鑄鐵屑逐漸增加，形成微型原電池?cái)?shù)量增多，有機(jī)污染物去除率升高；當(dāng)體系中鐵/碳質(zhì)量比大于0.8 時(shí)，污染物去除率呈下降趨勢，這是由于多余鑄鐵屑堆積，抑制新的鐵離子生成，減小了鑄鐵屑與活性炭之間接觸面積，破壞鐵碳電極的平衡電位，影響處理效果。

2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)廢水處理效果的影響 反應(yīng)時(shí)間直接影響鐵碳微電解反應(yīng)的進(jìn)行程度和運(yùn)行成本。在初始pH 為4、鐵投加量為80 g/L、鐵/碳質(zhì)量比為0.8 的條件下，考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)印染廢水處理效果的影響，結(jié)果見圖4。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為90 min 時(shí)，COD、濁度、色度、氨氮、TOC 去除率最高，分別為75.48%、87.88%、75.34%、92.01%、81.09%。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間小于90 min 時(shí)，停留時(shí)間過短，易導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)進(jìn)行不徹底，廢水處理效果差。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間大于90 min 時(shí)，污染物去除率并未增加，這可能是由于反應(yīng)時(shí)間過長導(dǎo)致鑄鐵屑消耗增多，生成的大量Fe2+氧化成Fe3+，造成色度增加，處理效果變差。同時(shí)，鐵沉淀物增多并覆蓋于電極表面，使鐵電極表面發(fā)生鈍化，這也是導(dǎo)致出水COD 增大的主要原因。

圖2 鐵投加量對(duì)污染物去除率的影響Fig.2 Effect of iron dosage on removal efficiencies of pollutants

圖3 鐵/碳質(zhì)量比對(duì)污染物去除率的影響Fig.3 Effect of iron-carbon mass ratio on removal efficiencies of pollutants

圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)污染物去除率的影響Fig.4 Effect of reaction time on removal efficiencies of pollutants

2.2 鐵、碳表面特征分析

利用SEM、EDS 及XRD 分析鐵碳微電解工藝反應(yīng)前后鑄鐵屑、活性炭成分結(jié)構(gòu)的變化。

2.2.1 SEM 分析 鐵碳微電解工藝反應(yīng)前后的鐵、碳表面形貌如圖5所示。

處理印染廢水前，鐵碳反應(yīng)器中的鑄鐵屑主要富集在大晶粒中，表面粗糙，可增大接觸面積；活性炭孔隙率高，表面形態(tài)分布較均勻，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，可與鑄鐵屑進(jìn)行充分接觸，提高污染物的氧化概率，加快反應(yīng)速率。

反應(yīng)后鐵、碳表面覆蓋大量不規(guī)則絮狀沉淀物、白色晶體顆粒，鐵屑表面發(fā)生了氧化還原、吸附絮凝反應(yīng)，生成鐵的氧化物、氫氧化物及其他金屬化合物等附著于鐵、碳表面，呈片狀、絮狀等晶型結(jié)構(gòu)。

2.2.2 EDS分析 采用EDS分析鐵碳微電解工藝反應(yīng)前后的鐵、碳表面元素組成，結(jié)果如圖6所示。

反應(yīng)前的鑄鐵屑表面富含F(xiàn)e、O元素，含有少量的Si、C、Al、K、Ca、Mg、Na、Ti、S 等元素，F(xiàn)e 為主要成分，其他元素含量較低；反應(yīng)后的鑄鐵屑表面含量最多的元素為O 和C，其他元素包括Si、Fe、Al、K、Ca、Mg、Na、Ti、S，鑄鐵屑表面形貌多呈絮狀，可能為鑄鐵屑本身的吸附性或反應(yīng)中產(chǎn)生的鐵氫氧化物沉淀。對(duì)比圖6（a）、（b）發(fā)現(xiàn)，鑄鐵屑中C、O 元素含量增加，F(xiàn)e 元素含量減少。C 元素含量增加主要因?yàn)榛钚蕴康南暮娃D(zhuǎn)移；O 元素含量增加主要是反應(yīng)過程中金屬元素的氧化和有機(jī)物的分解；Fe 元素含量減少是由于Fe參與氧化、催化、置換等反應(yīng)，造成部分Fe 轉(zhuǎn)移到活性炭表面，同時(shí)生成了Fe 的氧化物、氫氧化物等被去除[31]。

圖5 反應(yīng)前后鐵、碳表面形貌Fig.5 Topography of iron and carbon surface before and after reaction

反應(yīng)前的活性炭表面含量最多的元素為活性炭自身富含的O 和C，其他元素為Fe、Si、Al、K、Mg、Na、Ca、Ti、Cl、S；反應(yīng)后的活性炭表面含量最多的元素為Fe 和O，其他元素包括C、Si、S、Al、Ca。對(duì)比圖6（c）、（d）發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后的活性炭中部分金屬元素含量降低，這可能是由于這些金屬元素發(fā)生氧化、催化、置換等反應(yīng)而被去除；同時(shí)Fe 元素的含量有所增加，可能是反應(yīng)過程中不斷生成的Fe2+被活性炭吸附。

2.2.3 XRD分析 采用XRD分析反應(yīng)前后鐵、碳中物質(zhì)的存在形態(tài)，如圖7所示。

反應(yīng)前的鑄鐵屑主要是鐵及其氧化物，如Fe、Fe2O3、Fe3O4；反應(yīng)后的鑄鐵屑生成一些鐵的氧化物、氫氧化物或羥基氧化物，衍射峰主要為含鐵化合物，即FeOOH、Fe2O3、Fe3O4，反應(yīng)后出現(xiàn)FeOOH 的衍射峰，鐵的羥基氧化物的增多可使鑄鐵屑活性降低，該過程可能發(fā)生反應(yīng)[32-33]

反應(yīng)前的活性炭主要為碳，存在少量其他物質(zhì)；反應(yīng)后的活性炭表面含量最多的元素為Fe 和O，其他元素按照含量高低為C、Si、S、Al、Ca，主要存在碳及含鐵化合物，即C和FeOOH、Fe2O3、Fe3O4。

2.3 廢水成分分析

2.3.1 紫外可見光譜分析 鐵碳微電解工藝進(jìn)、出水經(jīng)紫外可見光全波段（200～800 nm）掃描，其紫外可見吸收光譜見圖8。

進(jìn)水吸收峰高且數(shù)量多，吸收峰波長分別為330、360、510及530 nm；出水吸收峰波長為330 nm，波長大于400 nm時(shí)吸光度趨近于零，360～370 nm為萘環(huán)特征吸收峰[34]。與進(jìn)水相比，出水吸收峰大幅度降低，這說明鐵碳微電解工藝對(duì)萘環(huán)不飽和體系具有一定降解效果，可將芳香結(jié)構(gòu)等大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)；490～530 nm 為偶氮鍵形成的共軛體系的強(qiáng)吸收峰，偶氮鍵為含有p 電子原子團(tuán)的發(fā)色物質(zhì)，可與萘環(huán)形成5-萘酚-1-磺酸大共軛發(fā)色體系，這是造成進(jìn)水色度高的原因之一，其化學(xué)性質(zhì)活潑，易于吸收紫外光而產(chǎn)生電子躍遷生成激發(fā)態(tài)電子，在鐵碳微電解體系中穩(wěn)定性低，使與其相連的碳原子變得不穩(wěn)定，促進(jìn)偶氮雙鍵的去除。

圖6 反應(yīng)前后鐵、碳表面EDS分析Fig.6 EDS analysis of iron and carbon surfaces before and after reaction

2.3.2 紅外光譜分析 鐵碳微電解工藝進(jìn)、出水的紅外光譜如圖9所示。

3450 cm-1為水分子或有機(jī)物中羥基振動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)且寬的吸收峰，出水吸收峰減弱，并向低波數(shù)方向位移；2390、2350 cm-1為CO2的不對(duì)稱伸縮峰，與進(jìn)水相比，出水吸收峰增強(qiáng)，說明部分大分子有機(jī)污染物降解生成CO2、H2O 等小分子物質(zhì)；1620、1590、1520 cm-1為C O、C C 等的吸收峰，出水中雙鍵有機(jī)物斷鏈生成含飽和甲基的物質(zhì)，但出水出現(xiàn)較弱的芳環(huán)及雜環(huán)振動(dòng)峰，這可能是由于多環(huán)類物質(zhì)分解產(chǎn)生較多芳環(huán)、雜環(huán)及苯環(huán)等小分子物質(zhì)所致；1110 cm-1為酯醚醇類C—O 伸縮振動(dòng)、醚類中C—O—C伸縮振動(dòng)或鹵代烴C—F伸縮振動(dòng)吸收峰，進(jìn)、出水的吸收峰變化保持一致，說明鐵碳微電解工藝對(duì)該類污染物降解能力較弱；970 cm-1為醚類C—O—C 的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰；800 cm-1為C—H面外變形振動(dòng)吸收峰，即苯環(huán)鄰接三氫取代吸收峰；470 cm-1為鹵代烴C—I伸縮振動(dòng)峰，鹵代烴為難降解物質(zhì)，說明鐵碳微電解工藝對(duì)鹵代烴的降解作用有限。

2.3.3 三維熒光光譜分析 鐵碳微電解工藝進(jìn)出水的三維熒光光譜圖如圖10所示。

熒光峰的顏色可直觀反映水質(zhì)受污染程度，顏色越深說明有機(jī)物濃度越高[35-36]。進(jìn)水Ex/ Em=500 nm/510 nm 為類腐殖酸峰，濃度較高，腐殖酸含大量酚羥基、羰基等基團(tuán)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難降解，這與紫外及紅外檢測結(jié)果吻合。出水存在2 處較明顯的峰：①Ex/Em=290 nm/325 nm 和Ex/Em=290 nm/340 nm 為類蛋白物質(zhì)中的類色氨酸峰，類色氨酸具有結(jié)構(gòu)簡單、易分解的特點(diǎn)，提高了出水可生化性；②Ex/Em=300 nm/400 nm為可見光區(qū)類富里酸熒光峰，富里酸具有分子量較小、芳構(gòu)化程度低及分子結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。

圖7 反應(yīng)前后鐵、碳XRD分析Fig.7 XRD analysis of iron and carbon before and after reaction

圖8 紫外可見光譜圖Fig.8 UV-visible spectrum of influent and effluent

與進(jìn)水相比，出水激發(fā)或發(fā)射波長均出現(xiàn)藍(lán)移，芳香性強(qiáng)的部分物質(zhì)被分解成小分子結(jié)構(gòu)，芳香環(huán)數(shù)量或鏈狀共軛鍵減少，分子量大的物質(zhì)氧化成易被生物降解的類蛋白熒光物質(zhì)[37]，有機(jī)污染物被大量分解、斷鍵，向低濃度及小分子趨勢發(fā)展。

2.3.4 氣-質(zhì)聯(lián)用色譜分析 利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀研究鐵碳微電解處理前后的印染廢水中有機(jī)物種類和含量變化，如圖11所示。通過對(duì)比可明顯看出，出水中有機(jī)物明顯少于進(jìn)水，出水主要含4種有機(jī)物，其中有3種與進(jìn)水相同，1種為新生產(chǎn)物。

圖9 進(jìn)出水紅外光譜圖Fig.9 Infrared spectrum of influent and effluent

進(jìn)水中的磷酸三乙酯、膦酸苯基-雙（三甲基甲硅烷基）酯、檸檬酸三乙酯、D-甘露糖腈五乙酸酯、鄰苯二甲酸二異辛酯等酯類及1-[（三甲基硅烷基）氧基]丙-2-醇、丙三醇等醇類物質(zhì)經(jīng)鐵碳微電解反應(yīng)后，被完全降解和轉(zhuǎn)化。這表明鐵碳微電解工藝可以降解含苯環(huán)、酯類、醇類等物質(zhì)，將其開環(huán)斷鏈，轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，即由難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì)，使出水可生化性提高。但是，出水中仍存在己二酸雙（2-乙基己基）酯鄰苯二甲酸二異辛酯，這可能是造成部分COD殘留的原因。

圖10 進(jìn)出水三維熒光光譜圖Fig.10 Three-dimensional fluorescence spectrum of influent and effluent

圖11 進(jìn)出水氣-質(zhì)聯(lián)用譜圖Fig.11 Gas-mass spectrometry of influent and effluent

3 結(jié) 論

（1）鐵碳微電解工藝處理實(shí)際印染廢水具有處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。在初始pH 為4、鐵投加量為80 g/L、鐵/碳質(zhì)量比為0.8、反應(yīng)時(shí)間為90 min 時(shí)，COD、濁度、色度、氨氮及TOC 去除率達(dá)到最高，分別為75.48%、87.88%、75.34%、92.01%及81.09%。

（2）通過SEM、EDS 及XRD 分析該工藝反應(yīng)前后的鑄鐵屑、活性炭的變化。結(jié)果表明：反應(yīng)前鑄鐵屑以Fe、C 為主，活性炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，反應(yīng)后鑄鐵屑及活性炭表面附著其他被置換或氧化的金屬物質(zhì)及鐵的氫氧化物絮體。

（3）通過對(duì)鐵碳微電解工藝處理前后的廢水Zeta 電位分析可知，鐵碳微電解工藝反應(yīng)過程中產(chǎn)生鐵的氫氧化物絮體，具有較強(qiáng)的吸附絮凝作用。通過光譜分析和氣-質(zhì)聯(lián)用色譜分析可知，鐵碳微電解工藝能高效地分解酯類、醇類等污染物，使其轉(zhuǎn)化為易于生化處理的小分子有機(jī)污染物。