甲基橙染料廢水的自由基-臭氧氧化降解.pdf

1、紡織印染工業(yè)廢水排放量在全國工業(yè)廢水排放總量中所占比重正逐年提高。2007年全國第一次污染源產(chǎn)排污系數(shù)調(diào)查結(jié)果顯示,印染廢水年排放總量會(huì)達(dá)到23～30億噸。偶氮染料占所有紡織生產(chǎn)染料的大部分,并普遍應(yīng)用于紡織、食品、造紙、印刷、皮革和化妝品等合成染料工業(yè)中。染料廢水中含有偶氮類難降解有機(jī)物,屬于難處理的復(fù)合污染廢水。如果直接排入水域,會(huì)導(dǎo)致突變和癌變等,嚴(yán)重危害人類健康。目前一些傳統(tǒng)的處理方法已無法應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的水質(zhì),迫切需要一種有效的

2、工藝和方法來改善處理效果。因此,尋求一條處理染料廢水的高效途徑,探索反應(yīng)活性,對(duì)其治理技術(shù)的研究具有重要意義。
　　 以具有典型偶氮結(jié)構(gòu)的甲基橙為模擬廢水,分別研究了自由基及臭氧對(duì)甲基橙染料的降解過程。研究了pH值、甲基橙染料廢水初始濃度、反應(yīng)時(shí)間、溫度、自由基濃度、臭氧濃度及其流量等因素對(duì)甲基橙染料降解性能的影響。利用傅里葉紅外光譜儀、紫外一可見分光光度計(jì)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)甲基橙染料的臭氧降解過程進(jìn)行了分析,并探索了反應(yīng)

3、機(jī)理。
　　 自由基降解甲基橙染料的研究表明,甲基橙染料的初始pH值對(duì)降解率有重要影響,酸性條件下有利于甲基橙溶液的降解,提高自由基溶液的濃度能夠促進(jìn)甲基橙溶液的降解。在pH為1.5,溫度為20℃時(shí),自由基作用200mg/L的甲基橙溶液15 min,其CODCr的去除率和脫色率分別達(dá)到88.9％和89.9％。
　　 臭氧降解甲基橙染料的研究表明,以叔丁醇捕捉生成的羥基自由基后,對(duì)臭氧降解甲基橙染料有一定的抑制作用。甲基橙

4、染料的降解過程是臭氧的直接反應(yīng)與羥基自由基的間接反應(yīng)共同作用的結(jié)果。臭氧濃度為106 mg/L,流量為60mL/min時(shí),100 mg/L的甲基橙溶液反應(yīng)25 min后脫色率達(dá)到99.0％,CODCr去除率為52.9％。表明甲基橙染料的發(fā)色基團(tuán)容易受臭氧攻擊,而有機(jī)物的進(jìn)一步氧化則相對(duì)難度較大。臭氧對(duì)甲基橙染料的降解符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),相關(guān)系數(shù)R為0.993。紫外-可見分光光度計(jì)、傅里葉紅外光譜儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)的分