海綿鐵內(nèi)電解法預(yù)處理偶氮染料廢水的研究.pdf

1、隨著染料工業(yè)的迅速發(fā)展，染料廢水給環(huán)境帶來的污染也日益加大。其中偶氮染料廢水具有色度深、毒性大、難降解等特點，已經(jīng)引起了人們廣泛關(guān)注。針對上述問題，開展了海綿鐵預(yù)處理偶氮染料廢水的研究。 系統(tǒng)地考察了海綿鐵對偶氮染料的去除效果及其主要影響因素，對海綿鐵去除染料的動力學(xué)進(jìn)行了探討。通過電鏡掃描、X射線衍射和紫外-可見掃描技術(shù)分析了海綿鐵的表面特征和化學(xué)成分，以及染料分子結(jié)構(gòu)的變化，得出以下主要結(jié)論。 本文以五種常用的偶

2、氮染料作為研究對象，對海綿鐵內(nèi)電解法處理效果的影響因素進(jìn)行了研究，其中包括內(nèi)電解處理時間、海綿鐵粒徑、海綿鐵投加量、初始pH值、原液初始濃度、反應(yīng)溫度以及混合強(qiáng)度。海綿鐵對染料有很好的脫色效果，粒徑1～3mm的海綿鐵3g，染料濃度100 mg/L，反應(yīng)60min后五種偶氮染料的脫色率達(dá)80％，其中酸性媒介黑T達(dá)96％。脫色率隨海綿鐵用量、反應(yīng)溫度和混合強(qiáng)度的增大而增大，pH值和染料初始濃度越低越有利于反應(yīng)的進(jìn)行。海綿鐵顆粒的粒徑越小，比

3、表面積越大，也對反應(yīng)越有利。本文還對海綿鐵處理模擬印染廢水進(jìn)行了研究，將廢水的BOD5/COD由原來的0.26提高到0.4，提高了廢水的可生化性。 動力學(xué)研究表明偶氮染料的降解為擬一級反應(yīng)。隨著酸度、混合強(qiáng)度和海綿鐵表面積的增加，反應(yīng)速率常數(shù)增加。海綿鐵加入量與反應(yīng)速率常數(shù)(kobs)成線性關(guān)系，并隨海綿鐵加入量的增加呈增長趨勢。溫度的影響則表現(xiàn)為kobs隨反應(yīng)溫度的升高而逐漸增加。通過阿累尼烏斯方程計算得出在本實驗條件下的各

4、染料的活化能。染料初始濃度增加，kobs降低，說明海綿鐵表面活性點飽和?；旌蠌?qiáng)度和染料初始濃度對降解速率的影響表明目前海綿鐵對染料的降解是表面化學(xué)和物質(zhì)轉(zhuǎn)移控制反應(yīng)。由此可知，可以通過改善傳質(zhì)條件，提高反應(yīng)溫度，加大鐵粉加入量等方式來提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時間。 通過開展海綿鐵的表面化學(xué)研究進(jìn)一步了解了海綿鐵內(nèi)電解法的機(jī)理。SEM分析顯示海綿鐵表面有一層厚厚的覆蓋物，使海綿鐵的空隙率較少，影響了海綿鐵后期的去除效果；XRD分析