染料廢水的聲化學(xué)降解及其強(qiáng)化途徑研究.pdf

1、印染廢水因其毒性大、成分復(fù)雜、難以生物降解等特點，已成為廢水處理的一大難題。聲化學(xué)技術(shù)是近年來引起人們關(guān)注的一種高級氧化技術(shù)，具有對難生物降解的污染物徹底氧化的特點。本文考察了各因素對幾種染料聲化學(xué)降解過程的影響，探討了各自的聲化學(xué)降解機(jī)理，給出了染料降解的可能途徑，初步建立了反應(yīng)動力學(xué)模型。論文的主要工作和創(chuàng)新之處如下：（1）聲化學(xué)降解結(jié)晶紫。在pH8、聲強(qiáng)47.5W/cm2、溫度為25℃條件下，超聲處理50mL30mg/L結(jié)晶紫染料

2、50min，脫色率達(dá)97.8％，超聲處理80min，COD去除率達(dá)80.8％。推測CV可能的降解途徑為：發(fā)色團(tuán)首先被破環(huán)，隨后苯環(huán)等中間產(chǎn)物發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，生成小分子氧化產(chǎn)物如羧酸等。推測降解速率方程為：dc/dt=-K*（IC）=(-10-6p2+0.0047p-0.0421)c，其中(-10-6+0.0047p-0.0421)為由聲強(qiáng)與K聯(lián)合作用項，降解過程為擬一級反應(yīng)。（2）超聲/MnO2聯(lián)用降解丁基羅丹明B。當(dāng)超聲處理48min、

3、pH3.0、聲強(qiáng)40.7W/cm2、MnO2為1.6g/L時脫色率可達(dá)98.7％，同時測得MnO2顆粒比表面積是原來的11.5倍。反應(yīng)速率常數(shù)與pH的關(guān)系：K=-0.0056（pn）2+0.0043pH+0.0933，R2=0.9995。在聲化學(xué)降解過程中，雜環(huán)與發(fā)色團(tuán)同時發(fā)生斷裂，生成小分子氧化產(chǎn)物。推測降解速率方程為：dc/dt=kf（p）f（m）c=-（-0.0014p2+0.1254p-1.6044）·e0.3189m·C，降解

4、過程為擬一級反應(yīng)。（3）超聲╱鎂粉體系處理活性艷紅X-3B。當(dāng)超聲處理48min、pH3.5、聲強(qiáng)54.3W/cm2、鎂粉投加量2.1g╱L時，脫色率達(dá)98.6％。經(jīng)UV-Vis、FITR分析表明：分子中的苯環(huán)、萘環(huán)被氧化，生成小分子產(chǎn)物。推測降解速率方程為：dc╱dt=-kf（p）f（m）c=-0.0333（p-24.60）·e1.0705m·c，降解過程為擬一級反應(yīng)。（4）選取US/H2O2降解直接耐曬藍(lán)B2RL染料的影響因素，利用

5、均勻設(shè)計表U10*（108）安排US/H2O2處理染料的4因素10水平實驗，SPSS11.0 for windows軟件擬合出非線性多元回歸方程，采用多元微分法得出各因素最優(yōu)值，最佳脫色率為97.3％。通過測定US/H2O2體系產(chǎn)生·OH的量，結(jié)果表明隨時間的延長·OH的量線性增加。（5）采用實際印染廢水作為降解物，進(jìn)行單獨(dú)超聲、超聲/H2O2和超聲/MnO2催化氧化降解實驗研究。經(jīng)UV-Vis分析、COD測定表明：超聲/MnO2處理效