微波無極紫外燈的研制及其在染料廢水降解中的應(yīng)用.pdf

1、光化學(xué)法具有快速、高效、成本低、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),引起了人們的廣泛關(guān)注.目前光化學(xué)方法的研究主要集中在氧化劑的組合、催化劑的改性、與其它方法的聯(lián)用、工藝流程的優(yōu)化等方面,但對光源的研究較少.光源作為一個不可或缺的重要部分,其結(jié)構(gòu)、形狀、激發(fā)方式、輻照面積、輻照強(qiáng)度、使用壽命都直接影響光降解的效果,也關(guān)系到實(shí)際廢水處理過程中投資成本和運(yùn)行成本的高低.本論文系統(tǒng)研究了微波無極紫外燈的特性,并把它用于染料廢水的降解,取得了很好的效果.主要包括以

2、下幾個方面:(1)微波無極紫外燈的特性分析采用高分辨光度計等儀器,考察了微波無極紫外燈的光譜分布、燈的點(diǎn)燃時間、燈的穩(wěn)定時間以及燈點(diǎn)燃過程中溫度的變化規(guī)律.結(jié)果表明:微波無極紫外燈的光譜分布和中壓汞燈的相似,但在紫外區(qū),波長254nm處的輻射最強(qiáng),是500W普通高壓汞燈的1.2倍,在313nm和365nm處的光強(qiáng)比500W普通高壓汞燈的要弱.它在空氣中的點(diǎn)燃時間、再點(diǎn)燃時間和穩(wěn)定時間都比普通高壓汞燈的短,分別為2.4s、1.2s和125

3、s.它的最佳操作溫度為40℃左右,因?yàn)榇藭r波長254nm的光強(qiáng)達(dá)到最大值.(2)微波無極紫外燈參數(shù)與其光譜特性的相關(guān)性在微波功率和微波頻率固定的情況下,考察了燈的一些參數(shù),如形狀、Ar的壓力、燈的體積、燈內(nèi)汞的填充量,對燈的光譜特性的影響.實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)微波無極燈內(nèi)Ar壓力增大時,紫外區(qū)光強(qiáng)和紫外區(qū)光強(qiáng)占總輻射光強(qiáng)的比例都是先增強(qiáng)后減弱.當(dāng)燈體積增大以及汞量增多時,紫外區(qū)光強(qiáng)一直增強(qiáng),而紫外區(qū)輻射所占比例逐漸減小.(3)微波無極紫外光降解

4、兩種染料模擬廢水的研究選取偶氮型染料活性艷紅X-3B和蒽醌染料活性艷藍(lán)KN-R分別配制成模擬廢水作為處理對象,研究了微波無極紫外光降解反應(yīng)中溶液脫色率、pH值、TOC去除率隨時間的變化情況.實(shí)驗(yàn)表明:微波無極紫外光體系對80mg/1的活性艷紅X-3B處理110min后,脫色率達(dá)96％,TOC去除率達(dá)66％;對40mg/l的活性艷藍(lán)KN-R溶液處理110min后,脫色率達(dá)73％,TOC去除率達(dá)33％,其降解效果和礦化程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通紫外