海綿鐵還原耦合活性炭吸附—微波再生技術(shù)降解染料廢水的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，染料廢水具有色度深、毒性大、難降解等特點(diǎn)給環(huán)境帶來的危害也日益增大，并引起了人們廣泛關(guān)注。因此，本論文開展海綿鐵還原耦合活性炭吸附-微波再生技術(shù)聯(lián)合降解典型染料廢水的研究，旨在探明海綿鐵還原的影響因素并闡述反應(yīng)機(jī)理，剖析微波再生活性炭的可行性，探索耦合技術(shù)應(yīng)用于染料廢水治理研究。
　　系統(tǒng)地考察了海綿鐵對(duì)三苯甲烷染料和偶氮染料的去除效果及其主要影響因素，對(duì)海綿鐵去除染料的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討，通過電鏡掃描(SEM)、

2、高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）、X射線衍射(XRD)、光電子能譜(XPS)和比表面積分析儀(BET)分析了海綿鐵反應(yīng)前后的表面特征和化學(xué)成分，探索了超聲協(xié)同s-Fe0條件下三苯甲烷染料的脫色機(jī)理;此外，針對(duì)海綿鐵還原脫色后，染料廢水仍存在TOC、毒性及鐵離子濃度較高的問題，論文進(jìn)一步考察了活性炭循環(huán)吸附對(duì)染料廢水毒性、TOC及鐵離子的去除，以及微波輻射再生吸附飽和的活性炭前后，活性炭吸附性能的變化。
　　本文以五種典型的三苯

3、甲烷染料(BG、MG、CV、EV和RhB)和一種偶氮染料(MO)作為研究對(duì)象，考察了海綿鐵投加量、粒徑、染料溶液初始濃度、超聲波功率等影響因素對(duì)染料去除效果的影響。結(jié)果表明:(1)海綿鐵對(duì)三苯甲烷染料BG、MG、CV和EV有很好的脫色效果，而對(duì)RhB的脫色效果很差。例如:s-Fe0投加量為30g/L，粒徑為1～3mm，BG、MG、CV、EV和RhB初始濃度為20mg/L，超聲頻率功率為200w的條件下，反應(yīng)2h后，BG、MG、CV和EV

4、的脫色率均達(dá)90％以上，但RhB的脫色率不到20％;(2)為了有效降解RhB，本文用金屬銅進(jìn)一步修飾海綿鐵制得s-Fe0-Cu雙金屬顆粒，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，s-Fe0-Cu雙金屬顆粒可顯著提高RhB的脫色速率。例如:s-Fe0-Cu投加量20g/L，Cu負(fù)載量為5％，RhB初始濃度20mg/L，初始pH=4.0，超聲輻射功率200w時(shí)，反應(yīng)1h后脫色率達(dá)到90％以上;(3)海綿鐵對(duì)偶氮染料MO也具有很好的脫色效果。例如:s-Fe0投加量15

5、g/L，MO初始濃度50mg/L，初始pH=6.2，超聲輻射功率200w的條件下，反應(yīng)1h后脫色率達(dá)到90％以上，脫色效果良好。
　　利用活性吸附-微波再生技術(shù)3次循環(huán)處理了經(jīng)s-Fe0或s-Fe0-Cu雙金屬還原降解后的染料廢水，結(jié)果表明:3次循環(huán)處理后染料廢水的TOC去除率大大提高，最終去除率均達(dá)80％以上，生物毒性也顯著降解，其光抑制率也降至20％以下，最終達(dá)到安全排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　其次，吸附飽和的活性炭經(jīng)微波輻射再生(