模拟染料废水在不同体系中降解的研究

第50卷第5期2013年10月染料与染色DYESTUFFSANDCOLOＲATIONVol.50No.5October2013环保技术作者简介:张义平(1981－)，男，理学学士，工程师，主要从事分析工作。电话:13507430397;E－mail:zhang20314@126.com。模拟染料废水在不同体系中降解的研究张义平1邓国平张鑫(武警黄金第十一支队化验室湖南省宁乡县410600)摘要:模拟染料废水(用活性艳红X－3B配置一定浓度的染料废水)在紫外光、太阳光和Fenton试剂联用时能够加快反应速度、提高CODCr去除率以及色度去除率。关键词:染料废水;Fenton试剂;CODCr去除率;色度去除率中图分类号:TQ610.9文献标识码:A文章编号:1672－1179(2013)05－59－03随着科技的飞速发展，染料工业和印染技术得以进步，这样使得染料结构的稳定性大为提高，给脱色处理增加了难度。目前，印染、染料废水处理问题已经成为国内外废水处理中急需解决的一大难题。针对当前研究现状和水处理行业中遇到的问题，本实验对Fenton试剂处理模拟染料废水进行研究。实验中用活性艳红X－3B模拟废水作为研究对象(活性艳红X－3B是一个萘系磺化偶氮染料，其分子含有一个偶氮键和一个萘环)，考察Fenton试剂与紫外光、太阳光联用时对废水色度和CODCr去除率的影响;考察草酸根对Fenton试剂处理废水色度和CODCr去除率的影响，利用UV－Vis和GC－MS对Fenton试剂处理前后的样品溶液进行检测，对反应产物进行初步探讨。以便为实际中废水处理提供一定的理论依据。1实验部分1.1仪器与试剂仪器:气相色谱质谱联用仪Agilent5973N－GC/MSD(美国安捷伦公司);UV－2100紫外/可见分光光度计(尤尼克公司);Lambda25紫外/可见分光光度计(珀金－埃尔默公司)。试剂:硫酸亚铁、活性艳红X－3B、邻菲罗啉、硫酸银、浓硫酸、草酸钠，以上试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。1.2实验方法取250mL模拟废水样于500mL烧杯中分别加入一定量的硫酸亚铁(0.2g)和双氧水(1.0mL)，在一定温度(30℃)下水浴加热60分钟后，测其吸光度A和CODCr。按式(1)计算色度去除率:色度去除率(%)=［(A0－A)/A0］×100%(1)式中A0、A分别为为处理前、后废水的吸光度;按式(2)计算CODCr去除率:CODCr去除率(100%)={［CODCr(0)－CODCr］/CODCr(0)}×100%(2)式中CODCr(0)、CODCr分别为处理前、后废水的化学需氧量。2结果与讨论2.1强烈阳光照射下取250mL模拟废水样于500mL烧杯中，分别加入0.2gFeSO4·7H2O、1.0mLH2O2，放置于阳光照射下(环境温度为26℃～30℃);于不同的反应时间取10mL水样按1.2的方法测其CODCr，计算CODCr去除率。CODCr去除率随反应时间变化见图1。图1阳光照射下CODCr去除率随反应时间的变化由图1可见，在反应开始阶段CODCr去除率随反应时间延长变化很快，当反应15分钟时，CODCr去除率达到最大为96.26%，然后随反应时间延长CODCr去除率基本上保持不变。这说明在强烈阳光·95·Vol.50No.5染料与染色DYESTUFFSANDCOLOＲATION第50卷第5期照射下能够加快反应的速度，在15分钟内基本上反应完全。从前15分钟这段曲线斜率比较大可以得出这个时间段反应速率变化很快。20分钟以后CODCr去除率基本上保持不变，和在没有阳光照射下CODCr去除率相比有所增加，这就说明阳光照射不仅能加快反应速率在很短时间让反应基本上完成，而且还能提高废水CODCr去除率。2.2紫外灯光照射下取250mL模拟废水样于500mL烧杯中，分别加入0.2gFeSO4·7H2O、1.0mLH2O2，在紫外光(8A)的照射下于30℃水浴中加热，按不同的反应时间段取出水样按1．2的方法测其吸光度A和测CODCr，其CODCr去除率与反应时间关系如图2，色度去除率与反应时间关系如图3。图2在紫外光的照射下CODCr去除率与反应时间关系由图2可见，在紫外光照射下反应开始阶段CODCr去除率随反应时间延长逐渐增加，当反应60分钟时CODCr去除率达到最大为96.26%，这也就说明在紫外光照射下废水CODCr去除率有所增加。资料报道效果与灯的发射波长及强度有关。然后随反应时间延长CODCr去除率变化不是很明显，几乎在一条件直线上;这说明在条件一定的情况下反应60分钟后反应基本上已经完成。图3在紫外光的照射下色度去除率与反应时间关系由图3可以看出在紫外光照射下废水色度去除率很高，接近100%。处理过后的废水几乎为无色;而且反应时间对色