NO3-光催化脱色染料废水的研究

NO3-光催化脱色染料废水的研究李建章，冯发美，钟俊波，曾俊（四川理工学院化学与制药工程学院，绿色催化四川省高校重点实验室，四川自贡643000）［摘要］染料工业废水在排放前必须加以处理。光催化在染料废水处理方面显示了巨大的应用优势。研究试验在NO3－存在下用紫外灯照射对甲基橙溶液进行光催化脱色。结果表明：随着NO3-含量的逐渐增加，甲基橙脱色率逐渐增加，在实验范围内没有出现NO3-加入量的最佳值；甲基橙在酸性条件下的脱色率高于碱性条件下的脱色率；当甲基橙质量浓度≤25mg/L时，光催化脱色反应为准一级反应；利用含NO3-废水在日光下对实际染料废水的脱色效果好，可以达到以废治废的目的。［关键词］NO3-；光催化脱色；甲基橙；染料废水［中图分类号］X703.1；TQ032.4；X791［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2011）02-0058-03PhotocatalyticdecolorizationofdyeingwastewaterwithNO3-underUVirradiationLiJianzhang，FengFamei，ZhongJunbo，ZengJun（SichuanKeyLaboratoryofGreenCatalysis，CollegeofChemistryandPharmaceuticalEngineering，SichuanUniversityofScienceandEngineering，Zigong643000，China）Abstract：Itiscrucialtocontrolandtreattheeffluentsofindustrialdyeingwastewaterbeforebeingdischargedintotheaquaticenvironment.Photocatalytictechnologyinthetreatmentofdyeingwastewaterrevealsstrongadvantagesandcapaciousapplicationforeground.NO3-hasbeenusedfordecolorizingmethylorange(MO)solutionunderultravioletirradiation.Theeffectofsomeparametersonphotocatalyticdecolorizationofmethylorangesolutionisinvestigatedindetail.TheresultsshowthatthedecolorizationrateofMOincreaseswiththeincreaseofNO3-dosageandnooptimalvalueofNO3-dosageappearsintheexperimentation.ThedecolorizationrateofMOunderacidicconditionsisbetterthanthatunderalkalineconditions.Thedecolorizationreactionisapseudofirst-orderreactionwhentheconcentrationofMOisbelow25mg/L.ThedecolorizationefficiencyofactualdyewastewaterbyusingthewastewatercontainingNO3-isgoodundersunlightradiation，reachingthegoaloftreatingwastebyusingwaste.KeyWord：NO3-；photocatalyticdecolorization；methylorange；dyeingwastewater染料废水色度深、毒性强、难降解、pH波动大、组分变化多，且浓度高、水量大，一直是工业废水处理的难点〔1〕。染料工业废水主要包括：含盐有机物有色废水，其中无机盐（质量分数15％~25％）主要是NaCl，少量Na2SO4、KCl及其他金属盐类；氯化或溴化废水；含有微酸或微碱的有机废水；含有铜、铅、铬、锰、汞等金属离子的有色废水〔2〕。用光催化氧化法处理染料工业废水是一项极具发展前景的新技术，目前光催化技术成为水处理的研究热点〔3-6〕。光催化技术能有效地降解污染物，该技术由于具有不污染环境、活性高、反应条件温和、不腐蚀设备等特性而被广泛研究，在水处理领域展现了广阔的应用前景〔7-8〕。R.G.Zepp〔9〕研究表明水体中NO3－能促进水中痕量有机物光氧化，因为NO3－受光辐射，光解生成的·OH具有强氧化性，可有效地降解污染物。NO3－在水中的大量存在很容易导致富营养化，因此在排放之前必须加以控制