模擬染料廢水氧化還原動力學過程研究.pdf

1、在有關模擬染料廢水脫色方面的研究文獻中，通常采用單染料作為模型，混合染料的模擬廢水體系的研究文獻報道甚少。文獻中通常采用最大吸收波長處的吸光度作為測量指標，計算出染料總脫色率，缺乏脫色過程中溶液組成方面的信息，而且其計算方法存在明顯的系統誤差。本文通過對混合染料溶液模擬廢水氧化還原脫色過程中的光譜數據的解析，獲得殘留色度的組成分析、染料脫色率及脫色動力學等方面的信息。
　　1.顆粒光散射及中間產物對Fenton氧化模擬染料廢水數據

2、分析的影響
　　以酸性大紅、活性紫、直接耐酸大紅、橙黃 G以及直接耐酸大紅和橙黃 G的混合染料體系為研究對象，實驗結果表明，在用光度法研究染料的Fenton氧化過程中，由顆粒引起的光散射和氧化過程中產生的中間體，導致脫色率、反應速率常數等參數的值存在較大的系統誤差。在Fenton氧化單染料的過程中，游離態(tài)的染料、中間體產物和顆粒散射是殘留色度的三個組成部分。在氧化的初始階段，游離態(tài)的染料是殘留色度的主要組成部分，隨著氧化反應的進行

3、，游離態(tài)染料的殘留色度降低，而顆粒光散射和氧化中間體所引起的殘留色度升高。在反應后期，殘留色度主要有顆粒光散射和染料中間體組成。由于顆粒光散射和中間產物的存在，使得利用最大波長處吸光度求得的脫色率偏高。利用多元線性回歸方法可以去除顆粒散射和中間產物的影響，使得氧化動力學和脫色率更為可靠，染料氧化反應符合一級動力學，并討論了pH值、染料濃度、Fe2+濃度和H2O2濃度對染料脫色的影響。
　　2.電-Fenton法氧化孔雀石綠和結晶紫

4、的過程分析
　　以鈦電極為陽極，活性炭纖維為陰極，考察孔雀石綠和結晶紫的電-Fenton氧化脫色過程。在電-Fenton過程中，反應溶液體系的吸收光譜的形狀隨時間變化，由于顆粒光散射和氧化中間體的存在，采用不同指標所計算的反應速率常數和脫色率之間存在較大的差異。討論了pH值、硫酸鈉濃度、Fe2+濃度和電流密度對染料脫色的影響，實驗結果表明，電-Fenton氧化染料動力學過程亦符合一級動力學。通過多元線性回歸分析，研究了孔雀石綠和結

5、晶紫二元混合染料組分體系中殘留色度的組成和分布情況。在該二元混合染料模擬廢水中，孔雀石綠和結晶紫兩種染料在脫色過程中存在競爭和協同作用，孔雀石綠的氧化反應速率要較結晶紫的反應速率快，這可能是由于它們結構的不同引起的，通過對電-Fenton氧化二元混合染料模擬廢水的研究有助于對染料廢水脫色機理的研究。
　　3.電絮凝法處理模擬染料廢水的過程分析
　　用鐵作為溶出電極，研究了酸性大紅、橙黃 G和直接紫的電絮凝脫色過程。在電絮凝過

6、程中，由電極溶解所生成的溶膠和染料結合形成絮體，因此染料溶液在電絮凝過程中的吸收光譜受絮體光散射的影響較嚴重，即使采用離心和過濾處理，也難以完全消除膠體顆粒光散射對光度法測定染料濃度的干擾，可通過多元線性回歸分析消除這種干擾，并可研究混合染料組分體系中，殘留色度的組成和分布情況?？疾炝髓F電極電絮凝酸性大紅和橙黃 G二元混合染料模擬廢水、酸性大紅、橙黃 G和直接紫三元混合染料模擬廢水的脫色情況，結果表明，在混合染料溶液的絮凝脫色過程中，直