模擬染料廢水氧化還原動(dòng)力學(xué)過程研究.pdf

1、在有關(guān)模擬染料廢水脫色方面的研究文獻(xiàn)中，通常采用單染料作為模型，混合染料的模擬廢水體系的研究文獻(xiàn)報(bào)道甚少。文獻(xiàn)中通常采用最大吸收波長處的吸光度作為測(cè)量指標(biāo)，計(jì)算出染料總脫色率，缺乏脫色過程中溶液組成方面的信息，而且其計(jì)算方法存在明顯的系統(tǒng)誤差。本文通過對(duì)混合染料溶液模擬廢水氧化還原脫色過程中的光譜數(shù)據(jù)的解析，獲得殘留色度的組成分析、染料脫色率及脫色動(dòng)力學(xué)等方面的信息。
　　1.顆粒光散射及中間產(chǎn)物對(duì)Fenton氧化模擬染料廢水?dāng)?shù)據(jù)

2、分析的影響
　　以酸性大紅、活性紫、直接耐酸大紅、橙黃 G以及直接耐酸大紅和橙黃 G的混合染料體系為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在用光度法研究染料的Fenton氧化過程中，由顆粒引起的光散射和氧化過程中產(chǎn)生的中間體，導(dǎo)致脫色率、反應(yīng)速率常數(shù)等參數(shù)的值存在較大的系統(tǒng)誤差。在Fenton氧化單染料的過程中，游離態(tài)的染料、中間體產(chǎn)物和顆粒散射是殘留色度的三個(gè)組成部分。在氧化的初始階段，游離態(tài)的染料是殘留色度的主要組成部分，隨著氧化反應(yīng)的進(jìn)行

3、，游離態(tài)染料的殘留色度降低，而顆粒光散射和氧化中間體所引起的殘留色度升高。在反應(yīng)后期，殘留色度主要有顆粒光散射和染料中間體組成。由于顆粒光散射和中間產(chǎn)物的存在，使得利用最大波長處吸光度求得的脫色率偏高。利用多元線性回歸方法可以去除顆粒散射和中間產(chǎn)物的影響，使得氧化動(dòng)力學(xué)和脫色率更為可靠，染料氧化反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)，并討論了pH值、染料濃度、Fe2+濃度和H2O2濃度對(duì)染料脫色的影響。
　　2.電-Fenton法氧化孔雀石綠和結(jié)晶紫

4、的過程分析
　　以鈦電極為陽極，活性炭纖維為陰極，考察孔雀石綠和結(jié)晶紫的電-Fenton氧化脫色過程。在電-Fenton過程中，反應(yīng)溶液體系的吸收光譜的形狀隨時(shí)間變化，由于顆粒光散射和氧化中間體的存在，采用不同指標(biāo)所計(jì)算的反應(yīng)速率常數(shù)和脫色率之間存在較大的差異。討論了pH值、硫酸鈉濃度、Fe2+濃度和電流密度對(duì)染料脫色的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電-Fenton氧化染料動(dòng)力學(xué)過程亦符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)。通過多元線性回歸分析，研究了孔雀石綠和結(jié)

5、晶紫二元混合染料組分體系中殘留色度的組成和分布情況。在該二元混合染料模擬廢水中，孔雀石綠和結(jié)晶紫兩種染料在脫色過程中存在競爭和協(xié)同作用，孔雀石綠的氧化反應(yīng)速率要較結(jié)晶紫的反應(yīng)速率快，這可能是由于它們結(jié)構(gòu)的不同引起的，通過對(duì)電-Fenton氧化二元混合染料模擬廢水的研究有助于對(duì)染料廢水脫色機(jī)理的研究。
　　3.電絮凝法處理模擬染料廢水的過程分析
　　用鐵作為溶出電極，研究了酸性大紅、橙黃 G和直接紫的電絮凝脫色過程。在電絮凝過

6、程中，由電極溶解所生成的溶膠和染料結(jié)合形成絮體，因此染料溶液在電絮凝過程中的吸收光譜受絮體光散射的影響較嚴(yán)重，即使采用離心和過濾處理，也難以完全消除膠體顆粒光散射對(duì)光度法測(cè)定染料濃度的干擾，可通過多元線性回歸分析消除這種干擾，并可研究混合染料組分體系中，殘留色度的組成和分布情況?？疾炝髓F電極電絮凝酸性大紅和橙黃 G二元混合染料模擬廢水、酸性大紅、橙黃 G和直接紫三元混合染料模擬廢水的脫色情況，結(jié)果表明，在混合染料溶液的絮凝脫色過程中，直