Page 212 - 201905
P. 212

·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
                                                                           4
                                                                                                     4
            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
                                                                                                     2
            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4.17510  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
   207   208   209   210   211   212   213   214   215   216   217