（分析化学专业论文）高级氧化技术处理印染废水.pdf

s t u d y o nt h ed e g r a d a t i o no f p r i n t i n ga n dd y e i n g w a s t e w a t e rb ya d v a n c e do x i d a t i o np r o c e s s e s at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：w uh u i s u p e r v i s o r ：p r o f s o n gg o n g w u h u b e iu n i v e r s i t y w u h a n ，c h i n a 研究所 包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 论文作者签名：晁晖 1 3 期：为0 年6 月5 日 学位论文使用授权说明 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以 允许采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文；在不以赢利为目的的 前提下，学校可以公开学位论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规 定) 作者签名： 指导教师签 日期：加0 6 s 日期：如0 6 s 认 摘要 随着社会经济的快速发展，印染工业也得到了高度发展，其排放的印染废水已成为 水环境的污染源之一，且排放量也逐渐增大。加强对印染废水的治理，能缓解我国水资 源的匮乏，对环境和生态平衡起到了重要的维护作用。印染废水的处理方法有很多，如 吸附法、混凝法等。最近，。基于生成强氧化性羟自由基( o h ) 的高级氧化技术( a o p s ) ， 表现出了良好的应用前景。o h 是氧化性仅次于氟的强氧化剂，能够快速且无选择性地 与很多有机物发生反应，使其氧化降解为c 0 2 、h 2 0 和无机离子。因此，选用高级氧化 技术来处理模拟染料废水，并探讨了其动力学特征。 ( 1 ) 采用f e n t o n 法氧化降解亚甲基蓝( m b ) ，探讨了f e n t o n 法氧化降解亚甲基蓝的 反应动力学特征。由u v - v i s 图谱可知，f e n t o n 法可以有效氧化降解染料m b 。h 2 0 2 初始浓度、f e 2 + 初始浓度、反应温度对f e n t o n 法降解m b 都有影响，且去除率随之增大 而增加。在一定实验条件下，f e n t o n 法氧化降解m b 的反应是一级反应，并建立了动力 学模型：一d c - ：0 1 8 4 2 e x p ( 一3 i 5 3 f 2 ) 【h 2 0 2 铲8 5 6 f e 2 + 驴8 3 2 。反应活化能为3 5 3 2k j - m o l 一， 表明温度对此反应的影响较小，且反应可在室温下进行。对比m b 和降解后沉淀物的红 外图谱的对比，可以得出，f e n t o n 试剂产生的o h 破坏了m b 的苯环结构。 ( 2 ) 采用u v h 2 0 2 草酸铁络合物法处理o g 染料废水。实验结果表明，降解浓度 为5 0 x l o 5m o l l 金橙g 染料模拟废水的最佳条件为：光照1 2m i n ，h 2 0 2 、f e s 0 4 和 h 2 c 2 0 4 浓度分别为8 0 x l o 之m o l l ，4 2 x 1 0 。4 m o l l 和6 0 x 1 0 - 5m o l l 。在最佳实验条件下， o g 去除率可以达到9 5 1 ，且u v h 2 0 2 草酸铁络合物法降解o g 的效果高于f e n t o n 法 和h 2 0 2 草酸铁络合物法。通过不同光照时间的o g 溶液紫外可见图谱表明，u v h 2 0 2 草酸铁络合物法可以有效地降解染料o g ，且o h 破坏了o g 的- n = n 和苯环结构。 ( 3 ) 用二氧化钛( t i 0 2 ) 光催化氧化法降解染料亚甲基蓝，并讨论了其动力学规律。实 验结果表明，该反应符合l a n g m u i r - h i n s h e l w o o d ( l h ) 动力学模型，且光催化氧化过程 为一级反应，反应速率常数( 助与亚甲基蓝初始浓度( c d ) 的关系是k o , ：c o 叱1 8 1 。对比反应 前后的紫外可见图谱和红外图谱可以得出，o h 破坏了亚甲基蓝的苯环结构。 ( 4 ) 用t i 0 2 光催化氧化法降解染料固绿f c f ，并讨论了其动力学规律。实验结果表 明，f gf c f 初始浓度、t i 0 2 加入量、反应温度对f gf c f 的降解速率都有影响。f gf c f 的去除率随t i 0 2 加入量、反应温度的增加而增加，但f gf c f 的去除率随f gf c f 初始 浓度增加而减少。在一定实验条件下，t i 0 2 光催化氧化f gf c f 的反应为一级反应，并 建立了动力学模型：- d 西c = 2 1 2 4 e x p ( 一百1 0 9 1 ) t i 0 2 o 1 1 9 7 f g f c f 0 - 0 0 6 7 7 8 ot i 0 2 光催化降解 f gf c f 的反应活化能为1 0 9 1k j m o l ，因此温度对f gf c f 的降解速率影响较大，但 t i 0 2 光催化降解f gf c f 的反应能够在室温下反应，可用于实际废水的处理。 关键词：印染废水；高级氧化技术( a o p s ) ：f e n t o n ：u v h 2 0 2 草酸铁络合物；t i 0 2 光催 化氧化；动力学；羟自由基 a bs t r a c t w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to fc o m m u n i t ye c o n o m y , p r i n t i n ga n dd y e i n gi n d u s t r y , w h i c h d i s c h a r g e sp r i n t i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e rw i t hi n c r e a s i n ga m o u n t s ，h a sf l e e t l yd e v e l o p e da n d b e e no n eo fp o l l u t a n ts o u r c e so fw a t e re n v i r o n m e n t e n h a n c i n gm a n a g e m e n to ft h ep r i n t i n g a n dd y e i n gw a s t e w a t e rc a l lr e l i e ft h ec o u n t r y sw a t e rs h o r t a g e ，p r o t e c te n v i r o n m e n ta n d m a i n t a i ne c o l o g i c a le q u i l i b r i u m t h e r ea r eal o to fm e t h o d st od e a lw i t hp r i n t i n ga n dd y e i n g w a s t e w a t e r , s u c ha sa d s o r p t i o n ，c o a g u l a t i o n ，a n ds oo n r e c e n t l y , a d v a n c e do x i d a t i o n p r o c e s s e s ( a o p s ) ，w h i c ha r eb a s e do nt h eg e n e r a t i o no fh i g h l yr e a c t i v eh y d r o x y lr a d i c a l s ( o h 。) a sp r i m a r yo x i d a n t ，h a sb e e nap r o m i s i n gt r e a t m e n t o h ，t h es e c o n ds t r o n g e s to x i d a n t ， o n l yi n f e r i o rt of l u o r i d e ，c a l lr a p i d l ya n dn o n s e l e c t i v e l yr e a c tw i t haw i d er a n g eo fo r g a n i c p o l l u t a n t st om i n e r a l i z et h e mt oc 0 2 ，h 2 0a n di n o r g a n i cp r o d u c t s t h e r e f o r e ，a o p sw e r e a d o p t e dt od e g r a d et h ep r i n t i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t ea n dt h ek i n e t i cp r o p e r t i e sw e r ea l s o s t u d i e d ( 1 ) t h ed e g r a d a t i o np r o c e s so fm e t h y l e n eb l u e ( m b ) b yf e n t o np r o c e s sw a ss t u d i e d t h ek i n e t i c so ft h ed e g r a d a t i o nw a sa l s od i s c u s s e d u v - v i ss p e c t r u mc l e a r l yi n d i c a t e dt h a t f e n t o no x i d a t i o nw a sa ne f f e c t i v em e t h o df o rt h ed e g r a t i o no fm e t h l e n eb l u e t h er e s u l t s r e v e a l e dt h a tt h et e m p e r a t u r ea n dt h ei n i t i a lc o n c e n t r a t i o no fh y d r o g e np e r o x i d ea n df e r r o u s s u l p h a t ea f f e c t e dt h er e a t i o n ，a n dt h er e m o v a lr a t eo fd e g r a d a t i o no fm bb yf e n t o np r o c e s s e n h a n c e da st h et e m p e r a t u r er i s e d ，t h ei n i t i a lc o n c e n t r a t i o no f h y d r o g e np e r o x i d ea n df e r r o u s s u l p h a t ei n c r e a s e d ，r e s p e c t i v e l y i tw a sc o n f i r m e dt h a tt h er e a c t i o ni st h ef i r s t o r d e rr e a c t i o n t h ee q u a f i o no fr e a c t i o nk i n e t i c sw a sa sf o l l o w s ： 一鲁= 0 1 8 4 2 e x p ( 一百3 5 3 2 ) h 2 0 2 严6 i f e 2 + 如 0 8 8 3 2 t 1 1 ea c t i v 灿n e n e 聊w a s3 5 3 2k j m 0 1 1 ， w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h er e a c t i o nw a si n f l u e n c e dl i t t l eb yt h et e m p e r a t u r ea n dt h er e a c t i o n c o u l db ec a r r i e do u ta tr o o mt e m p e r a t u r e b yc o m p a r i n gt h ei rs p e c t r a so fm ba n dt h e p r e c i p i t a t ea f t e rd e g r a d a t i o n ，i t c o u l db ec o n c l u d e dt h a tt h eb e n z e n er i n gs t r u c t u r eo f m e t h y l e n eb l u ew a sd e s t r o y e db yh y d r o x y lr a d i c a lo h g e n e r a t e db yf e n t o np r o c e s s ( 2 ) t h ep h o t o d e g r a d a t i o no fa z od y eo r a n g egb yu v h 2 0 2 f e r r i o x a l a t ec o m p l e x e s p r o c e s sw a ss t u d i e d t h er e s u l t sh a ds h o w nt h a tt h er e m o v a lr a t eo fo r a n ggb yt h i sp r o c e s s c o u l dr e a c h9 5 1 f o r5 0 x 1 0 。5m o l lo r a n g egs o l u t i o nw h e nt h ei r r a d i a t i o nt i m ew a s1 2 m i n ，t h ed o s a g eo fh 2 0 2 ，f e s 0 4a n dh 2 c 2 0 4w a s8 0 xl0 。2m o l l ，6 0 x10 5 m o l la n d i i i 4 2 x10 - 4m o l l ，r e s p e c t i v e l y u v h 2 0 2 f e r r i o x a l a t ec o m p l e x e sp r o c e s sw a sb e r e rt h a nf e n t o n p r o c e s sa n dh 2 0 2 f e r r i o x a l a t ec o m p l e x e sp r o c e s s a c c o r d i n gt ou v - v i ss p e c t r u ma td i f f e r e n t i 1 1 r a d i a t i o nt i m e ，i tc o u l db ec o n c l u d e dt h a tu v n 2 0 2 f e r r i o x a l a t ec o m p l e x e sp r o c e s sw a sa n e f f e c t i v em e t h o df o rd e g r a d a t i o no fo r a n g ega n dh y d r o x y lr a d i c a lc o u l dd e s t r o ya z ob o n d a n dt h eb e n z e n er i n go f o r a n g eg ( 3 ) t h ek i n e t i c so fp h o t o c a t a l y t i co x i d a t i o no fm e t h y l e n eb l u eo nt i t a n i u md i o x i d ea s c a t a l y z e rw e r es t u d i e d t h er e s u l t s s h o w e d t h a tt h er e a c t i o nw a si na c c o r d a n c ew i t h l a n g m u i r - h i n s h e l w o o d ( l h ) m o d e l ，a n dt h ep h o t o c a t a l y t i co x i d a t i o nr e a c t i o nb e l o n g st oa f i r s t o r d e rr e a c t i o n ，t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nr e a c t i o nr a t ec o n s t a n t ( pa n di n i t i a l c o n c e n t r a t i o no fm e t h y l e n eb l u e ( c d ) i s 后o cc d 。1 1 8 1 c o m p a r i n gt h eu v - v i ss p e c t r u ma n dt h e i rs p e c t r u mb e f o r ea n da f t e rt h er e a c t i o n ，i tw a sc o n c l u d e dt h a tt h es t r u c t u r eo fm e t h y l e n e b l u ew a sd e s t r o y e db yh y d r o x y lr a d i c a l ( 4 ) t h ep h o t o d e g r a d a t i o np r o c e s so ff a s tg r e e nf c f ( f gf c f ) b yt i 0 2w a ss t u d i e da n d i t sk i n e t i cp r o p e r t i e sa r ea l s od i s c u s s e d i tw a ss h o w nt h a tt h et e m p e r a t u r ea n dt h ei n i t i a l c o n c e n t r a t i o no ff gf c fa n dt h ed o s a g eo ft i 0 2a f f e c t e dt h ed y er e m o v a le f f i c i e n c y t h e r e m o v a le f f i c i e n c yi n c r e a s da st h et e m p e r a t u r e ，t h ed o s a g eo ft i 0 2r i s i n g ，b u ti td e c r e a s e da s e n h a n c i n gt h ei n n i t i a lc o n c e n t r a t i o no ff gf c ei tw a sc o n f i r m e dt h a t t h er e a c t i o ni st h e f i r s t - o r d e rr e a c t i o n t h ee q u a t i o no fr e a c t i o nk i n e t i c sa sf o l l o w s ： 一鲁= 2 1 2 4 e x p ( 一1 1 0 西9 厂1 ) 【t i o ：】0 。1 1 9 7 【f gf c f 】脚7 8 t l l e a c t i v a t i 。n e n e r j g yw a s 1 。9 1 k j m o l 一，w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h er e a c t i o nw a si n f l u e n c e db yt h et e m p e r a t u r e b u tt h e d e g r a d a t i o nr e a c t i o nc o u l db ec a r r i e do u ta tr o o mt e m p e r a t u r e ，w h i c hf i t e dt h er e q u i r e m e n to f d e a l i n gw i t ha c t u a lp r i n t i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e r k e y w o r d s ：p r i n t i n ga n dd y e i n gw a s t w a t e r ；a d v a n c e do x i d a t i o np r o c e s s e s ( a o p s ) ；f e u t o n ； u v h 2 0 2 f e r r i o x a l a t e ；t i 0 2p h o t o c a t a l y s i s ；k i n e t i c s ；h y d r o x y lr a d i c a l i v 1 1 1 2 2 1 2 3 化学氧化法3 1 2 4 电化学法3 1 2 5 生物处理法一 1 2 6 膜分离技术：一 1 2 7 超声波技术5 1 2 8 高能物理法5 1 3 高级氧化技术( a o p s ) 6 1 3 1f e n t o n 法6 1 3 2 光助f e n t o n 法7 1 3 3u v - v i s h 2 0 2 草酸铁络合物7 1 3 4 光催化氧化法一8 1 4 本论文的工作及意义1 0 1 4 1 论文的指导思想一l o 1 4 2 论文的创新1 0 1 4 3 论文的主要内容1 1 参考文献1 1 第二章f e n t o n 法氧化降解亚甲基蓝的动力学研究1 7 2 1 引言1 7 2 2 实验部分1 8 2 2 1 溶液与试剂18 2 2 2 仪器l8 2 2 3 实验方法1 8 2 - 3 结果与讨论1 9 v 2 3 1 不同反应时间的m b 紫外- 可见光谱分析1 9 2 3 2 亚甲基蓝浓度与吸光度的标准曲线1 9 2 3 3h 2 0 2 初始浓度对m b 去除率的影响- 2 0 2 3 4f e s 0 4 初始浓度对m b 去除率的影响1 2 1 2 3 5 温度对m b 去除率的影响2 1 2 3 6 反应动力学研究一2 2 2 3 6 1f e n t o n 反应动力学原理2 2 2 3 6 2h 2 0 2 初始浓度对反应速率的影响及反应级数m 的确定2 4 2 3 6 3f e 2 + 初始浓度对反应速率的影响及反应级数n 的确定2 5 2 3 6 4 反应活化能e a 和指前因子a 的确定一2 6 2 3 7m b 及其降解产物的红外光谱分析一2 8 2 4 结论2 9 参考文献3 0 第三章u v h 2 0 2 草酸铁络合物法光降解偶氮染料金橙g 的研寇一3 1 3 1 引言31 3 2 实验部分3 2 3 2 1 仪器与试剂一3 2 3 2 2 实验方法一3 2 3 3 结果与讨论3 2 3 3 1o g 浓度与吸光度的标准曲线3 2 3 3 2 光照时间对o g 去除率的影响3 3 3 3 3h 2 0 2 浓度对o g 去除率的影响- 3 4 3 3 4f e s 0 4 浓度对o g 去除率的影响- 3 4 3 3 5h 2 c 2 0 4 浓度对o g 去除率的影响- 3 5 3 3 6 对比实验3 6 3 3 7 不同光照时间下o g 的紫外- 可见光谱分析3 7 3 4 结论3 7 参考文献3 8 第四章t i 0 2 光催化氧化亚甲基蓝的动力学研究3 9 4 1 引言- 3 9 v i 4 3 2 3 吸附常数l ( ：一一3 4 3 3 图谱分析舭 4 3 3 1 紫外可见图谱分析一- 4 4 4 3 3 2 红外图谱分析一5 4 4 结论4 6 参考文献4 7 第五章t i 0 2 光催化降解染料固绿f c f 的动力学研究- 4 8 5 1 引言一8 5 2 实验部分- 4 9 5 2 1 仪器与试剂4 9 5 2 2 实验方法一4 9 5 3 结果与讨论4 9 5 3 1 固绿f c f 浓度与吸光度的标准曲线一9 5 3 2t i 0 2 的加入量对f gf c f 去除率的影响5 0 5 3 3f gf c f 初始浓度对f gf c f 去除率的影响一51 5 3 4 温度对f gf c f 去除率的影响5 1 5 3 5z i 0 2 光催化降解f gf c f 的动力学研究5 2 5 3 5 1t i 0 2 光催化降解f gf c f 的动力学原理5 2 5 3 5 2t i 0 2 加入量对反应速率的影响及反应级数n 的确定5 4 5 3 5 3f gf c f 初始浓度对反应速率的影响及反应级数m 的确定5 5 5 3 5 4 温度对反应速率的影响及反应活化能e a 的确定一5 7 5 3 6l a n g m u i r - h i n s h e l w o o d ( l - h ) 动力学模型：5 9 5 4 结论5 9 参考文献6 0 附录6 1 致谢一6 2 v 第一章绪论 1 1 印染废水简介 第一章绪论 随着社会经济的快速发展，印染工业也得到了高度发展，其排放的印染废水已成为 水环境的污染源之一，且排放量也逐渐增大。加强对印染废水的治理，能缓解我国水资 源的匮乏，对环境和生态平衡起到了重要的维护作用。 印染废水是指加工棉、麻、毛、丝、化学纤维及其混纺产品，在预处理、染色、印 花、整理等阶段所排放的混合而成的废水【1 , 2 , 3 , 4 】。 印染废水水质随原材料、生产工艺、生产品种、管理水平的不同而不同，导致最后 排放的废水组分非常复杂。随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步，新型染料、 助剂、整理剂等在印染工业中的大量使用，有毒难降解的有机物含量越来越多，有些甚 至是致癌、致突变、致畸变的有机物，危害人体健康【5 “】。如果这些废水直接排放，废 水中的染料能吸收光线，降低水体的透明度，不利于水生物和微生物的生长，阻碍水的 自净化过程，同时易造成视觉污染；废水中的铬、铅、汞等重金属盐类，能在自然界中 长期存在，并且会通过食物链等方式富集，危害人体健康；废水中其它物质，如易产生 甲醛的树脂整理剂、部分阳离子型柔软剂等，危害程度也较大，其中大量用于净洗剂的 磷氮化合物和常用于印染工序的尿素，容易造成水体的富营养化【7 ，8 ，9 ，1 0 1 。总体来说，印 染废水的特点是排放量大、成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度高、化学需氧量高 而生化需氧量低，可生化性差，p h 值变化范围大。 1 2 印染废水处理方法 印染废水的处理技术得到了国内外水处理工作者的重视和研究，印染废水的处理方 法也越来越多。传统的印染废水处理方法，如吸附、混凝、悬浮等，具有设备简单和操 作简便等特点，但是这些处理方法是将污染物从液相转移到固相或气相，没有从根本上 消除污染物，而且容易造成废物堆积和二次污染；而生物法只能降低印染废水的生化需 氧量，对于有毒难降解有机物的降解效果和色度的降低效果不明显。新兴的印染废水处 理技术，如膜分离技术、超声波技术、高能物理法等，操作简单，都具有很高的去除率。 其中，膜分离技术所用的设备简单，适用范围广，而高能物理法所需的仪器价格昂贵， 还需要进一步的研究才能应用于实际废水的处理。 湖北大学硕士论文 1 2 1 吸附法 吸附法是指将具有多孔、表面积大的吸附剂粉末或颗粒分散在废水中，或者让废水 通过其颗粒状物质组成的滤床，将废水中一种或多种组分聚集在表面，从而达到分离目 的的方法【l l 】。在废水处理中应用的吸附剂有：活性炭、硅藻土、白土、离子交换树脂、 煤渣、粉煤灰、活性氧化铝、镁盐、二氧化锰等。 吸附法具有方法简单、成本低、效果显著等特点，适用于低浓度印染废水的处理， 或是作为前处理，与其它处理方法合用。 活性炭是用含炭为主的物质( 如木材、煤) 作为原料，经高温炭化和活化而形成的 疏水性吸附剂，外观呈黑色。易吸附非极性、分子量大的染料，对阳离子染料、酸性染 料、活性染料等水溶性染料具有选择性吸附，且可吸附废水中其它可溶性有机物和金属 离子，但不能吸附疏水性染料、胶体和悬浮固体。活性炭吸附法具有制作工艺简单、操 作简便、处理程度高、适应性强、应用范围广、可重复使用等特点，但其再生费用高。 蒋如等【1 2 】运用自制的活性炭负载壳聚糖纳米c d s 复合粒子降解甲基橙染料，在酸 性条件下，用日光照射，发生了吸附和光催化的协同作用，脱色率达到9 7 2 。e d w a r d l k m u i 等【1 3 】运用废弃的竹脚手架制成炭吸附剂，对亚甲基蓝有良好的吸附作用。范拴 喜【1 4 悃自制的活性m n 0 2 对苯胺类染料进行直接吸附脱色，在碱性和不加任何辅助条件 下，脱色效果优良。 1 2 2 混凝法 混凝法是指在废水中加入混凝剂，形成胶团，与废水中的胶体物质和细小悬浮颗粒 发生压缩双电层、吸附中和、吸附架桥和沉淀物网捕等作用，形成絮粒沉降，从而去除 污染物的方法【1 4 1 。混凝剂分为无机盐类混凝剂、有机高分子类混凝剂和微生物絮凝剂。 混凝法可以有效去除印染废水中的疏水性染料和部分亲水性染料，也可以去除多种高分 子物质、胶状有机物、含磷可溶性无机物和有毒的重金属物质【1 5 】。混凝法具有操作简单、 去除效率高、处理费用低、应用范围广等特点。 黄碧娟等【1 6 】用自制的氰胺聚合物阳离子型有机高分子混凝脱色剂w h 对染料进行 混凝脱色处理，实验结果表明，混凝脱色剂w h 有高色度去除率。俞鸣飞等【1 7 】合成无机 混凝剂p s d c i v ，对染料活性黄和水溶性硫化黑具有良好的去除效果。 2 第一章绪论 1 2 3 化学氧化法 化学氧化法是将氧化剂与染料分子中的不饱和基团反应，使不饱和键断裂，形成毒 性低和分子量较小的有机物和无机物的方法【1 8 】。常用的氧化剂有臭氧、f e n t o n 试剂、氯 气、氯氧剂、高锰酸盐等。 臭氧是一种优良的强氧化剂，能与染料中的不饱和键发生反应，生成分子量小的有 机酸和醛类，使其失去发色能力。对于水溶性染料，如活性染料、直接染料、酸性染料 和阳离子染料，有很高的脱色率；对于悬浮在废水中的不溶性染料，如硫化染料，脱色 效果较差。臭氧除了能去除废水中的染料，也可以去除废水中的酚类、氰类、表面活性 剂等物质；在给水处理中，主要用于消毒、除臭味、除铁和锰等。l i uj i a 1 e 掣”】用臭氧 降解蒽醌类染料，脱色率达到9 6 以上。qt e z c a n l i g f i y e r 和n h i n c e 【2 0 】将臭氧与超声、 紫外光联用，降解偶氮染料，其脱色率高于单独使用臭氧氧化。 1 2 4 电化学法 电化学法是指利用电极产生的氧化还原剂，与废水中的污染物发生电解氧化、电解 还原、电解絮凝或电解上浮等作用，转化为无害物质去除的方法 2 1 , 2 2 】，可用于处理印染 废水、纤维废水、含氰废水和含酚废水等。具有操作简单、试剂用量少、设备占地面积 小、易于实现自动化、可用于回收废水中的贵重金属等优点，但电极易钝化、副反应多、 用电量大、电极材料消耗较大。根据原理不同，电解法可分为微电解法、电沉积法、电 絮凝法、电氧化法、电解气浮法等。 微电解法是指铁和炭在废水中构成许多微小的原电池，与污染物发生电池反应，从 而去除污染物的方法。铁可以置换在金属活动顺序表后面的金属，使其沉积在表面上； 铁也可以与氧化性较强的离子或化合物反应，生成毒性较小的还原态；释放到溶液中的 f e 2 + 也可以污染物发生氧化还原反应，f e 2 + 水解生成具有絮凝作用的f e ( o h ) 2 ；炭可以吸 附有机物和微生物【2 2 , 2 3 , 2 4 。王敏欣等【2 5 1 用铁碳微电解法处理染料酸性大红3 r 、甲基橙、 r 1 分散黄r g f l 和碱性紫5 b n ，讨论了反应时间、铁碳比、曝气量等因素对脱色率的影响。 王延峰等 2 6 1 先用铁炭微电解法预处理染料废水，然后向溶液中加入h 2 0 2 试剂，增大了 化学需氧量的去除率，而且提高了废水的可生化性，有利于后期生化处理。祁佩时等【2 7 】 将微电解法与f e n t o n 法联用，先用废铁刨花、铁屑和活性炭组成的微电解法处理印染废 水，然后加入f e n t o n 试剂，提高了印染废水的可生化性。 3 湖北大学硕+ 论文 1 2 5 生物处理法 废水的生物处理法是指利用微生物能将有机物转化为无机物这一功能，创造适宜的 生存环境与条件，使微生物以废水中的有机污染物为食，进行氧化分解，转化成无害的 无机物的方法。具有运行成本低、工艺成熟、有机污染物去除率高等优点。 根据微生物在有氧和无氧条件下都可以进行新陈代谢作用，将生物处理法分为好氧 生物处理法和厌氧生物处理法。活性污泥法是目前应用最为广泛的好氧生物处理法，其 工艺流程逐渐成熟，适合用于大规模、高浓度的废水处理。活性污泥是指由真菌、细菌、 原生动物等微生物与胶体物质、悬浮物质混合形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮 状体颗粒。活性污泥的特性：具有很强的吸附能力。除了能大量吸附有机物污染物外， 还能吸附废水中部分金属离子，如铁、铅、铜、镍等金属离子；具有很强的分解、氧 化有机物的能力。其中一部分有机物被氧化分解成无机物，另一部分有机物被合成为细 菌细胞；由于是絮状结构，具有良好的沉降性能，使得活性污泥容易与水分离。 王宏杰等【2 8 】对比了活性污泥和粉末活性炭对结晶紫的吸附能力，结果表明活性污泥 的吸附能力远高于粉末活性炭，且其吸附动力学符合拟二级反应动力学。对活性污泥进 行改性，既可以提高其对有毒物质的耐受能力，又可以改善处理效果【2 9 1 。范越阳等【3 0 】 用酸改性活性污泥，研究了其对单一和混合染料废水的吸附，都取得了良好的效果。 为了降低处理费用及提高对有机污染物的降解，形成了厌氧好氧( a o ) 法。厌氧 好氧( a o ) 法是将厌氧过程与好氧过程结合起来的一种新型处理工艺，可以处理高浓度 有机废水及难降解的废水，还可以同时去除废水中的氮、磷。闫庆松【3 l 】将厌氧一好氧工 艺与煤渣吸附法联用，处理偶氮染料废水，大大降低了处理成本，改善了出水水质。c t m j f r i j t e r s 等【3 2 】用厌氧好氧法处理了纺织厂的漂白和染色废水，色度去除率高，且 能完全去掉废水的毒性。 1 2 6 膜分离技术 膜分离技术是一种新兴的分离方法，是利用特定薄膜的选择性渗透作用、化学反应、 萃取和吸附等机理，对混合气体或液体进行分离的技术3 3 1 。主要用来处理含盐量高、难 生化降解的染料废水的脱色和回收【3 4 1 。具有操作简单、能耗低、适用范围广、成本低、 无相交、回收有用物质、节约资源等特点。 a t t e f d f i a s 3 5 】等用乳液膜从水溶液中提取阴离子染料刚果红，讨论了膜的稳定性， 4 第一章绪论 以及提取刚果红的影响因素，如表面活性剂的浓度、进料溶液的酸度、分散相和有机相 的体积比、进料溶液和乳液的体积比等，得出最佳实验条件。k a t a r z y n am m a j e w s k a n o 、础【3 叼用陶瓷膜处理含有阴离子染料和阴离子表面活性剂的模拟染料废 水，实验结果表明，超滤陶瓷膜能用于从水溶液中分离有机阴离子染料，能保持染料分 子量在6 0 0 d a 以上；盐类和阴离子表面活性剂会降低陶瓷膜的渗透性能。u k a r a v i n d 等【3 刀用自制的基于壳聚糖聚苯乙烯磺酸盐的多层膜，处理造纸厂和纺织厂的废水，在 中性和低p h 值的条件下，有很好的色度去除率和c o d 去除率。 1 2 7 超声波技术 超声波技术是一种新型的废水处理技术，利用超声辐射产生的空化效应，在极短的 时间内崩溃释放出能量，形成具有极端物理化学环境和含有高能量的“微反应器 ，并 使水分子裂解成具有氧化性的自由基，与溶液中的有机污染物反应，生成小分子化合物 3 8 , 3 9 。具有操作简便、降解条件温和、处理效果好、适用范围广等优点，可用于降解染 料、酚类、氯代烃、聚合物等有机污染物。 z e y n e pe r e n 等【4 伽用高频和低频超声波催化降解偶氮染料，单独使用低频超声波时， 对染料没有漂白作用；当使用高频超声波时，染料色度在3 0m i n 后降低；染料降解率 的不同是由于偶氮键附近的取代基不同；当有c c l 4 、纳米t i 0 2 和0 价c u 存在时，低频 超声波