可见光-芬顿降解甲基橙效果的正交试验研究

第16卷2009钽第5期9月安全与环境工程SafetyandEnvironmentalEngineeringVo1．16No．5Sep．2009可见光一芬顿降解甲基橙效果的正交试验研究谷威，鲍建国，洪军(中国地质大学生物地质与环境地质教育部重点实验室，武汉430074)摘要：在节能灯光照条件下，Fe／Cz0：／Hz0体系对甲基橙具有较好的降解效果，并通过正交试验得出降解1000rnL100mg／L甲基橙溶液的最佳条件是：H0。浓度为7．8mmol／L，Fe抖浓度为0．8mmol／L，草酸钠浓度为74．6mmol／L，反应时间60rain。关键词：可见光一芬顿法；Fe／C。Of／HO体系；甲基橙；正交试验中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1671—1556(2009)05—0065—04OrthogormlEx~rimentofvts／Fd+／0l一／H2(~DegradationofMethylOrangeGUWei，BAoJian—guo，HONGJun(KeyLaboratoryofBiogeologyandEnvironmentalGeology，MinistryofEducation，ChinaUniversityofGeosciences，W甜han430074，ina)Abstract：ItisofgoodeffecttOuseFe抖／c2O：一／H2O2systemtOdegrademethylorangebytheenergy—saY—inglamp．Theorthogonalexperimentresultsshowthattheoptimalconditionsfordegradingmethylorangesolution(1O00mL，100mg／L)areasfollows：theconcentrationofH2O2is7．8mmol／L，theconcentrationofFeis0．8mmol／L，theconcentrationofsodiumoxalateiS74．6mmol／L，andthereactiontimeiS60mi—nutes．Keywords：visiblephoto—Fenton；Fe抖／c2O：一／H2O2system；methylorange；orthogonalexperiment0引言光化学催化氧化法是一种治理染料废水的新方法，近年来日益受到人们的重视。其中芬顿(Fen—ton)法是目前难生化降解有机废水处理技术中研究较多的一种高效的高级氧化技术(AdvancedOxida—tionTechnologies，AOTs)，它能处理多种难降解有机污染物，与传统的染料废水治理技术相比，具有可以使废水中的大多数难降解有机污染物完全降解且不形成有毒的中问产物，无二次污染，所使用的催化剂安全、易得等优点。目前，芬顿法与其他高级氧化技术如湿式空气氧化(wAO)、超临界水氧化(SC—WO)等相比，因其具有反应条件缓和、速率快、设备和操作简单、可自动产生絮凝、无二次污染、对污染物的去除率高等优点而倍受人们的青睐口]。目前，光照一芬顿(photo—Fenton)法处理染料废水主要是利用紫外光(uV)辐射，而使用可见光或太阳光光照芬顿法(vis—Photo—Fenton)处理染料废水的研究较少，如果采用可见光或太阳光代替紫外光不影响降解效果，对于实际运用和降低成本有极大的现实意义。为此，笔者探讨了普通节能灯光照条件下，Fe抖／cOi一／H0体系降解甲基橙的效果，并通过正交试验对最佳反应条件进行了研究。1试验材料与方法1．1试验试剂与仪器主要试剂为硫酸亚铁、硫酸、氢氧化钠、双氧水、草酸钠、甲基橙等，均为分析纯。试验仪器有7200分光光度计、紫外光灯(5W)、普通节能灯(85W)、PH计(PB_1O／C)。1．2甲基橙标准工作曲线的绘制配制100mg／L甲基橙标准溶液，稀释成0mg／L、4mg／L、8mg／L、12mg／L、16mg／L和20收稿日期：2009-04—23修回日期：2009-05—06作者简介：谷威(1983一)，男，硕士研究生，主要研究方向为水处理E—mail：gw—loston@126．tom安全与环境工程第l6卷mg／L的甲基橙标准溶液，分别在465nm波长下用可见光分光光度计测量吸光度，以浓度对吸光度作图，得到标准工作曲线如图1所示；并用最小二乘法求得其回归方程为—o．0405z+O．0006(R=：：O．999)。lO00005lOl52O25甲基橙浓度／(mg·L)图1甲基橙标准工作曲线Fig．1Standardcurveofmethylorange1．3试验方法在1000mL烧杯中，加入1000mL100mg／L的甲基橙溶液，调节初始pH一3，加入