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·980· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
因高级氧化技术能有效处理具有色度高、可生 1.2 方法
化性差、物质成分复杂等特点的印染废水,使其成 1.2.1 NaClO-PMS 协同活化降解 RhB 的反应
[1]
为该类废水净化的研究热点 ,但在实际应用中仍 取 2 mL 质量浓度为 1 g/L 的 RhB 模拟印染废水
存在 pH 适用范围窄、金属离子二次污染、废水中 和 98 mL 超纯水于 250 mL 锥形瓶中,RhB 初始质量
[2]
阴离子影响较大等问题 。 浓度为 20 mg/L,反应液体积为 100 mL,初始 pH=7.0,
针对上述问题,已有研究提出多种改进技术, 反应时间为 60 min,在确定 NaClO-PMS 最佳比例
如非均相芬顿(Fenton)、类 Fenton、光芬顿(Photo- 时使用反应 30 min 的点作为标准,体系中 NaClO 浓
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Fenton)等。其中,氧化剂协同活化技术是不引入 度为 1.045×10 mol/L,PMS 浓度为 1.045×10 mol/L。
金属活化剂,减少二次污染,且能拓宽 pH 适用范 然后放入恒温振荡器中振荡并开始计时,分时取样,
[3]
围的有效途径之一。Yang 等发现,O 3 与 PMS 协同 使用紫外-可见分光光度计测其吸光度,并通过标准
活化在处理阿特拉津等难降解有机废水方面取得较 曲线方程计算染料溶液的实际浓度:
2
[4]
好的效果;Merle 等采用 O 3 /H 2 O 2 组合在 pH=8.1 A=0.0827ρ+0.0058,R =0.9996 (1)
时有效控制了废水处理中溴酸盐的产生;Bourgin [5] 式中:A 为吸光度,ρ 为染料质量浓度,g/L。
等发现,O 3 /H 2 O 2 技术在 pH=7.8 时比纯 O 3 氧化可以 按下式计算降解率:
更有效地控制湖水中的微量污染物。但现有报道中, 降解率/%=[(ρ 0 ρ t )/ρ 0 ]×100 (2)
对不同种类的氧化剂协同活化,及其在印染废水处 式中:ρ 0 为染料溶液的初始质量浓度;ρ t 为降解不同
理中 pH 适用范围和基质的影响等问题探讨得较少。 时刻染料溶液的质量浓度,单位均为 g/L。
常用氧化剂中,NaClO 具有较强的氧化能力,可 1.2.2 NaClO-O 3 协同活化降解 RhB 的反应
[6]
用于印染废水的氧化脱色 。PMS 在常温下较稳定,活 取 25 mL 质量浓度为 5 g/L 的 RhB 模拟印染废
•
化后分解产生硫酸根自由基(SO 4 , E 0=2.50~3.10 eV), 水和 475 mL 超纯水于 1 L 的广口瓶中,RhB 初始质
[7]
其氧化能力大于羟基自由基(•OH, E 0 =2.80 eV) 。臭 量浓度为 250 mg/L,反应液体积为 500 mL,初始
氧处理印染废水具有较好的脱色及降解效果,但其 pH=7.0,反应时间为 17.5 min,在确定 NaClO-PMS
[8]
设施投入较大,电耗及维护费用高 。基于 NaClO、 最佳比例时使用反应 15 min 的点作为标准,实验采
PMS 、 O 3 的 各自优缺 点 ,开展 NaClO-PMS 及 用批处理、半连续实验方法,氧气瓶中的氧气进入臭
NaClO-O 3 协同活化对印染废水降解的研究,对实际 氧发生器产生臭氧,经流量计计量为 40 mL/min,通
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印染废水处理具有较高的可行性及现实意义。 入广口瓶底部,体系中NaClO 浓度为4.17510 mol/L,
本文拟采用 NaClO-PMS 及 NaClO-O 3 体系协同 将广口瓶置于回旋振荡器上振荡并开始计时,取样
活化降解印染废水,并以 RhB 为模拟印染废水,对 及降解率计算方法同 1.2.1 节。
不同比例氧化剂的协同活化作用效率及 pH 对该体
系降解模拟印染废水的影响进行了探讨,并分析污 2 结果与讨论
染物降解过程、无机阴离子等对 NaClO-PMS 及 2.1 NaClO-PMS 及 NaClO-O 3 配比对降解的影响
NaClO-O 3 体系协同活化降解 RhB 的影响,以期为 通过分析 NaClO-PMS 及 NaClO-O 3 对 RhB 模拟
NaClO-PMS 及 NaClO-O 3 协同活化技术在印染废水 印染废水的降解效果,探讨了体系中不同氧化剂配
的净化处理中提供科学依据。 比对其协同活化性能的影响,结果见图 1。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
罗丹明 B(分析纯,阿拉丁试剂有限公司)配
成 5 g/L 储备液;次氯酸钠、过硫酸氢钾、硫代硫
酸钠、浓硫酸、氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸
钠、碳酸氢钠,分析纯,国药集团化学试剂有限公
司;实验用水为超纯水(电导率 18.25 MΩ·cm)。
SHA-B 型水浴恒温振荡器,DF-101S 型集热式
恒温加热磁力搅拌器,XM-Y 型臭氧发生器,青岛欣
图 1 NaClO-PMS 及 NaClO-O 3 物质的量比对 RhB 降解
美净化设备有限公司;PB-10 型 pH 计,德国 Sartorius
效果的影响
公司;UV-5100B 型紫外-可见分光光度计,上海元 Fig. 1 Effects of NaClO-PMS/O 3 molar ratio on the
析仪器有限公司。 degradation efficiency of RhB