微波辐射对染料废水处理的研究_刘宗瑜

Studyonthetreatmentofdyestuff-bearingwastewaterbymicrowaveradiationLiuZongyu1，SunBaoping2（1.CollegeofEnvironmentalScienceandSafetyEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300191，China；2.SchoolofChemicalEngineering，AnyangEngineeringCollege，Anyang455000，China）微波辐射对染料废水处理的研究刘宗瑜1，孙保平2（1.天津理工大学环境科学与安全工程学院，天津300191；2.安阳工学院化工系，河南安阳455000）［摘要］为有效处理酸性染料废水，采用在吸附催化剂的存在下微波辐射技术处理废水。实验以活性炭为催化剂在微波辐射条件下处理酸性大红溶液，选定辐射功率、时间、活性炭用量3因素进行正交实验，得出微波辐射功率的大小对废水处理效果的影响最为显著。又通过单因素实验确定活性炭用量和辐射时间。最佳处理条件为功率800W、活性炭投加质量2.0g、辐射时间6min，在此条件下对酸性大红溶液的处理效果最为理想，去除率96%~98%。［关键词］微波辐射；活性炭；染料废水［中图分类号］X791；X703.5［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）02-0044-03Ａｂｓｔｒａｃｔ：Aneffectivemethodoftreatingacidicwastewaterwithdyestuffispresented.Thetechnologyofmicrowaveradiationwithactivatedcarboncatalystisusedtotreatthewastewater.Whenthethreeinfluentialfactors，i.e.radia-tionpower，timeanddosageofactivatedcarbon，arechosenandorthogonalexperimentsarecarriedon.Thetreat-mentefficiencyisthemostobvious，andthedosageofactivatedcarbonandradiationtimearedeterminedbysinglefactorexperiments.Themostoptimumtreatingconditionsareradiationpower800W，activatedcarbon2.0g，andreactiontime6min.Itsremovalrateisbasicallystableat96%-98%undertheoptimalcondition.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：microwaveradiation；activatedcarbon；dyestuff-bearingwastewater［基金项目］天津应用及前沿技术研究计划重点项目（07JCZDJC0370）；河南科技计划项目（062440066）染料废水主要来源于染料及染料中间体的生产行业，其废水组分复杂、COD高、色度大，并向着抗氧化、抗生物降解方向发展，已成为我国各大水域的重要污染源。该废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体，且含有较多的生产和使用过程中的原料和副产品〔1-3〕。利用微波辐照技术取代传统加热方法用于有机污染物的消除是20世纪80年代后期兴起的一项新技术，其特点是快速、高效和不污染环境。采用微波催化氧化法对染料废水进行处理，以活性炭作为诱导某些化学反应的催化剂，可对微波产生强吸收作用〔4-6〕。同时微波的非热效应使需降解的物质分子键断裂加快，在很短的时间内可达到很好的降解效果〔7-8〕。笔者主要考察吸附催化剂存在下微波辐射对染料废液处理的效果，探讨在吸附催化剂存在下微波辐射直接处理废水的可行性，以拓展微波辐射技术在有机废水处理中的应用。1实验1.1仪器与药品722型分光光度计，上海第三分析仪器厂制造；经过改装的格兰仕微波炉一个（上方开口以便加上一个回流装置）；颗粒活性炭，辽宁省医药公司分装；酸性大红，分析纯，pH=6.4，上海染料八厂生产。1.2实验方法（1）活性炭处理。称取活性炭100g，在400mL质量分数为5%的盐酸中浸泡24h后用去离子水洗至pH为5~6，然后将活性炭放入120℃的烘箱中干燥5h使其活化，备用。（2）废水处理实验。取一定量处理过的活性炭放入锥形瓶中，加入50mL待处理溶液，然后放入带有回流装置的微波炉中，调整微波辐射功率然后加热若干分钟，结束后观察溶液的颜色变化，并用色度仪或分光光度计检测透过率并判断废水的处理效果。第30卷第