臭氧-超聲-臭氧-氨基二氧化硅處理結(jié)晶紫廢水研究.pdf

1、結(jié)晶紫屬三苯甲烷類(lèi)染料,是一種具有高毒性、致畸變、致癌、致突變的有機(jī)化合物。在其生產(chǎn)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的廢水具有色度高、難生化降解等特點(diǎn)。如果將其直接排入自然水體,會(huì)嚴(yán)重影響水體水質(zhì),且其進(jìn)入生物體后可以轉(zhuǎn)化產(chǎn)生危害更大的隱性結(jié)晶紫。因此,去除廢水中結(jié)晶紫,防止其進(jìn)入自然水體變得至關(guān)重要。
　　本實(shí)驗(yàn)以結(jié)晶紫染料溶液為模擬廢水,分別用臭氧氧化、超聲-臭氧氧化和氨基二氧化硅對(duì)結(jié)晶紫進(jìn)行處理,結(jié)果如下:
　　(1)利用臭氧氧化法處

2、理結(jié)晶紫廢水,主要考察了溶液的初始pH值、溶液初始濃度、溶液溫度、臭氧投加量等因素對(duì)去除溶液化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)的影響,考察了臭氧氧化結(jié)晶紫的動(dòng)力學(xué),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已報(bào)道資料文獻(xiàn),分析了臭氧氧化結(jié)晶紫的可能反應(yīng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,臭氧氧化處理結(jié)晶紫溶液的最佳條件為:結(jié)晶紫初始濃度為0.88mmol·L-1(500 mg·L-1),pH值為10.0,臭氧投加量為9.06×10-5mol·mi

3、n-1(氣體流速為0.8L·min-1),處理水溫為25℃,在此條件下氧化120min,對(duì)溶液化學(xué)需氧量去除率大于90％。且降解過(guò)程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué),結(jié)晶紫可能是通過(guò)自由基的脫甲基作用和臭氧分子及自由基的親電、親核反應(yīng)使結(jié)晶紫分子逐漸降解。
　　(2)超聲-臭氧聯(lián)合降解結(jié)晶紫廢水,考察了超聲(Ultrasound, US)、超聲功率和超聲頻率、溫度、氣體流量等因素對(duì)溶液總有機(jī)碳(Total Organic Carbon, TOC)

4、去除效率的影響;探討了臭氧氧化和超聲-臭氧氧化去除結(jié)晶紫的最佳反應(yīng)條件。結(jié)果表明:采用超聲-臭氧聯(lián)合處理時(shí),結(jié)晶紫降解效果明顯優(yōu)于臭氧單獨(dú)處理。當(dāng)結(jié)晶紫溶液的濃度為200mg·L-1時(shí),在最佳處理?xiàng)l件下(廢水初始pH為10.0,氧氣流量為0.4L·min-1,超聲功率為100W,頻率為30kHz)處理90min后,總有機(jī)碳的去除率達(dá)到89.2%。
　　(3)以氨基二氧化硅作為吸附劑,通過(guò)中心復(fù)合設(shè)計(jì)及響應(yīng)曲面分析,考察了氨基二氧化