节能灯下Fe0H2O2有机酸盐曝气体系处理结晶紫研究

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UVH2O2微曝气联用工艺降解双酚A的影响因素研究(1)

UVH2O2微曝气联用工艺降解双酚A的影响因素研究(1)

UV/H2O2/微曝气联用工艺降解双酚A的影响因素研究 黎雷,高乃云*,徐斌,胡玲 (同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘要: UV/H2O2/微曝气工艺是由UV/H2O2工艺改进而来,由于微曝气在UV光照射下会产生一定量的O3,提高了•OH的发生率,也就相应提高了有机物的降解速率。

本试验研究了水中几种典型阴离子对该工艺降解内分泌干扰物BPA的影响,结果表明:在BPA初始浓度为4.0mg/L,双氧水浓度为7.0 mg/L,紫外线强度为302.3µW/cm2时,随着HCO3-和NO3-离子浓度的增大,BPA的降解速率也随之下降,当HCO3-的浓度增加到400 mg/L时,反应常数k从0.166 min-1降低到0.080 min-1,当NO3-的浓度增加到3200 mg/L时,反应常数k从0.166 min-1降低到0.089min-1;而SO42-和Cl-离子浓度在一定范围内增加时有利于BPA的降解,当SO42-的浓度为800 mg/L左右时,这种促进作用最大,反应常数k从0.166 min-1增加到0.184 min-1,当Cl-的浓度为400 mg/L左右时,反应常数k从0.166 min-1增加到0.181 min-1,但是当浓度继续增加时,BPA的降解速度将降低。

四种离子对BPA的降解影响大小顺序为HCO3-〉NO3-〉Cl-〉SO42-。

关键词: UV/H2O2/微曝气;双酚A;重碳酸根离子;硝酸根离子;硫酸根离子;氯离子 Effect of Inorganic Anions on EDC-BPA Degradation by Combination of UV/H2O2 /Micro- Aeration ProcessLI Lei,GAO Nai-yun*,XU Bin,HU Ling(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Tongji University, Shanghai 200092, China) Abstract: UV/H2O2/ micro-aeration is a process developing from UV/H2O2. A quantity of ozone appears when both m icro-aeration and UV radiation exist, which enhances the productive rate of •OH. Accordingly,it enhances the degradtion of organic compound . This paper investigated the effect of representative inorganic anions on EDC-BPA degradation .Under the conditon of concentration of BPA and H2O2 4.0mg/L and 7.0 mg/L separately ,the intensity of UV radiation 302.3µW/cm2.The research result showed that the degradation of BPA would decrease as the increasing of the HCO3-和NO3- concentration .When the concentration of HCO3- reach 400 mg/L ,the reaction constant value k will decrease from 0.166 min-1 to 0.080 min-1. When the concentration of NO3- reach 3200 mg/L ,the reaction constant value k will decrease from 0.166 min-1to 0.089 min-1 .And the SO42-和Cl-will do some use to the degradation when their dosage bellow a certain lever ,the peak value of the SO42- concentration is 800 mg/L.The related reaction constant value k will increase from 0.166 min-1 to 0.184 min-1 .Similitudely , the peak value of Cl-concentration is 400 mg/L.The related reaction constant value k will increase from 0.166 min-1 to 0.181min-1. But as concentration go on incerasing ,the degradtion of BPA will decrease.The sequence of effection to the degradation of BPA of the four inorganic anions is HCO3-〉NO3-〉Cl-〉SO42-.Key words: UV/H2O2/micro-aeration; bisphenol A; bicarbonate ion ; nitrate ion ; sulfate ion; chlorin ion目前,环境中的内分泌干扰物及它们对人体健康的影响和对人类生存的威胁已受到科学家及各国政府的关注. 美国内分泌干扰物筛检与测试咨询委员会将内分泌干扰物定义为: 改变机体内分泌系统功能,从而导致生物体本身及其子代不良健康效应的外源性物质[1] . 双酚A(bisphenol A ,BPA) ,即4 ,4-二羟基二苯丙烷,白色至淡褐色片状或粉末,是苯酚、丙酮的衍生物,其用途非常广泛,主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂等高分子产品,也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、农药等精细化工产品[2~3]。

超声波辐照和臭氧氧化协同降解废水中的结晶紫

超声波辐照和臭氧氧化协同降解废水中的结晶紫

超声波辐照和臭氧氧化协同降解废水中的结晶紫杨海洋;郭然;齐蒙蒙;张凌;李德亮【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2013(24)3【摘要】采用超声波辐照、臭氧氧化以及超声波辐照-臭氧氧化降解废水中的结晶紫;考察了废水初始pH、超声波功率和频率、氧气流量、反应温度等因素对降解效率的影响.结果表明:超声波和臭氧对结晶紫的降解具有协同作用;当废水溶液初始质量浓度为200mg·L-1、pH为10.0时,控制超声波功率和频率分别为100W和30kHz,氧气流量为0.4L·min-1,反应温度为25℃,反应时间为90min,则总有机碳(TOC)的去除率可达89.2%,相应的一级反应速率常数为2.38×10-2min-1.%Crystal violet in wastewater was separately degraded by ultrasonic irradiation ,ozone oxidizing ,and ultrasonic irradiation combined with ozone oxidizing .The effects of initial pH value of wastewater ,power and frequency of ultrasonic wave ,flow rate ofoxygen ,and tem-perature on the degradation rate of crystal violet were investigated .Results indicate that ultra-sonic wave irradiation and ozone oxidizing are able to synergistically accelerate the degradation of crystal violet .When the degradation reaction is conducted at an initial wastewater solution concentration of 200 mg ·L -1 and pH of 10 .0 ,the removal rate of the total organic carbon can reach as much as 89 .2% while the power and frequency of ultrasonic wave ,oxygen gas flow rate ,temperature ,and reaction tim e are adjusted as 100 W and 30 kHz ,0 .4 L ·min-1 ,25 ℃ , and90 min .Corresponding pseudo-first-order reaction rate constant is calculated to be 2 .38 × 10-2 min-1 .【总页数】5页(P269-273)【作者】杨海洋;郭然;齐蒙蒙;张凌;李德亮【作者单位】河南大学化学化工学院,河南开封 475004;河南晋开化工投资控股集团有限责任公司,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】TE991.2【相关文献】1.光催化氧化法降解印染废水中结晶紫的实验研究 [J], ;2.光催化氧化法降解印染废水中结晶紫的实验研究 [J], 王智3.铁屑吸附-微波辐照-内电解协同处理结晶紫染料废水 [J], 何星存;唐晓琳;黄智;陈孟林4.协同催化臭氧化工艺对水中微量有机污染物的降解 [J], 陈瑛;宋存义;张建祺5.臭氧超声波联合降解除草剂2,4-D(Ⅰ)臭氧和超声波之间的协同作用 [J], 陈岚;史惠祥;汪大翚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

《2024年铁强化微生物—电催化厌氧污水处理技术的研究》范文

《2024年铁强化微生物—电催化厌氧污水处理技术的研究》范文

《铁强化微生物—电催化厌氧污水处理技术的研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理已成为环境保护领域的重要课题。

传统的厌氧污水处理技术虽然在一定程度上能够处理污水,但其处理效率及效果仍有待提高。

近年来,铁强化微生物与电催化技术的结合为污水处理提供了新的思路。

本文将重点研究铁强化微生物在电催化厌氧污水处理技术中的应用,以期为污水处理技术的发展提供新的方向。

二、铁强化微生物的概述铁强化微生物是指通过添加铁元素,增强微生物的活性,提高其处理污水的能力。

铁元素在微生物代谢过程中具有重要作用,能够促进微生物的生长和代谢活动,从而提高污水的处理效率。

此外,铁强化微生物还能提高污泥的沉降性能,减少污泥的产生。

三、电催化厌氧污水处理技术的原理电催化技术是一种新型的污水处理技术,通过施加电场作用,促进污染物的电化学反应,从而达到净化水质的目的。

在厌氧条件下,电催化技术能够促进有机物的分解,产生沼气等可再生能源,同时降低污水中有机物的含量。

将铁强化微生物与电催化技术相结合,可以进一步提高污水的处理效果。

四、铁强化微生物在电催化厌氧污水处理技术中的应用铁强化微生物在电催化厌氧污水处理技术中发挥了重要作用。

首先,铁元素能够促进微生物的生长和代谢活动,提高污水的处理效率。

其次,铁强化微生物能够吸附和降解污水中的有机物,降低污水中有机物的含量。

此外,铁强化微生物还能与电催化技术相互促进,共同作用于污染物的分解和转化。

在电场作用下,铁强化微生物的代谢活动得到进一步增强,从而加速有机物的分解和转化。

五、实验方法与结果分析本实验采用电催化厌氧污水处理系统,以铁强化微生物为处理主体,对不同浓度的有机废水进行处理。

实验结果表明,铁强化微生物在电催化作用下能够有效降低污水中有机物的含量,提高污水的处理效率。

同时,铁强化微生物的活性得到显著提高,促进了污泥的沉降性能和沼气的产生。

此外,通过对处理前后的水质进行对比分析,发现经过铁强化微生物和电催化技术的处理后,水质明显改善。

水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性研究

水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性研究

水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性研究目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)二、材料与方法 (4)2.1 实验原料与设备 (5)2.2 实验方案设计 (5)2.3 实验过程与数据收集 (6)三、絮凝剂对发光细菌的联合毒性研究 (6)3.1 絮凝剂种类与浓度选择 (8)3.2 荧光细菌的生长曲线测定 (9)3.3 絮凝剂与荧光细菌的共培养实验 (9)3.4 数据分析与讨论 (11)四、结果与分析 (12)4.1 絮凝剂对荧光细菌生长曲线的影响 (13)4.2 絷初浓度对絮凝剂与荧光细菌联合毒性的影响 (14)4.3 水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性机制探讨 (15)五、结论与建议 (16)5.1 研究结论 (17)5.2 政策建议与展望 (18)一、内容简述本研究旨在探讨水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性影响,以期为制定更安全、有效的水处理工艺提供理论依据。

发光细菌(如Luciferaselabeled bacterium)作为一种新型生物传感器,具有灵敏度高、选择性好、响应速度快等优点,广泛应用于环境监测和水质评估等领域。

随着水处理技术的不断发展,絮凝剂的使用量逐渐增加,这些化学物质可能对发光细菌产生潜在的毒性影响。

了解絮凝剂对发光细菌的联合毒性效应对于保护环境和人类健康具有重要意义。

本研究首先通过体外实验,探讨絮凝剂对人体健康的影响。

通过对这些实验结果的分析,我们可以得出絮凝剂对发光细菌的联合毒性评价,为进一步优化水处理工艺提供科学依据。

1.1 研究背景随着工业化和城市化进程的加快,水污染问题日益严重,水处理技术及其相关材料的研究变得至关重要。

絮凝剂是水处理过程中常用的化学药剂,用于加速水中悬浮颗粒的沉降,提高水质。

絮凝剂的使用可能会引入新的环境问题,比如其对水生生物的影响。

发光细菌作为一种敏感的生物指示器,在水质评估中广泛应用。

它们对环境中的变化反应迅速,可以作为监测水环境安全性的重要工具。

用紫外光和双氧水降低工业废水色度的研究

用紫外光和双氧水降低工业废水色度的研究

用紫外光和双氧水降低工业废水色度的研究
紫外光和双氧水对工业废水色度的降低作用
工业活动形成的废水中,色度往往很高,这种废水会污染水体,影响生态环境,因此减少
色度是废水处理技术中的一项重要研究。

紫外光和双氧水的技术经过多年的发展,已成为
一种有效降低工业废水色度的技术。

紫外光是指波长在340-400nm之间的电磁波,它可以穿透固体物质,使物质中的包含色
素分子聚合,从而降低色度。

这种技术比传统的脱色技术有优越性,包括低成本、无污染,更有效的脱色效果。

双氧水的技术是使用氧气和水的混合物,双氧水可以有效的降低废水中的有机物质及其类
似物质含量,从而减少导致色度增高的有机污染物。

另外,双氧水技术除了可以脱色,还
可以脱臭,留下清洁的水体。

此外,紫外光和双氧水技术可以结合使用,更能有效地降低工业废水色度,使废水符合环
境污染物排放标准。

然而,有关紫外线和双氧水技术在降低工业废水色度方面的应用,仍处于初级研究阶段,因此,还有更多研究需要进行,以期更好地应用这两种技术。

总之,紫外光和双氧水技术各自可以有效降低废水中的色度,当这两种技术结合使用后,降低色度的效果更为明显,并使废水满足环境污染物排放标准的要求。

紫外光氧化法处理有机废水的研究

紫外光氧化法处理有机废水的研究

紫外光氧化法处理有机废水的研究近年来,随着工业化程度的不断加深,有机废水污染问题也愈加突出。

有机废水污染对环境和人类健康造成的危害越来越大,如何有效地治理成为了亟待解决的问题。

传统的化学方法和生物处理方法因为其成本高、操作复杂等缺点而逐渐受到了限制。

尤其对于难处理的有机污染物,传统方法难以达到宜人的处理效果。

随着技术的发展和创新,紫外光氧化法作为一种新兴的有机废水处理技术,正在受到越来越多的研究和应用。

紫外光氧化法是一种基于紫外光的高级氧化技术,其原理是利用紫外线光解水分解产生的自由氢和氢氧自由基,进而促成废水中污染物的氧化降解,达到有效去除有机污染物的目的。

该技术在低浓度和低批量的情况下能够实现高降解效率,同时也具有反应快、少产生副产品、不易受到废水中杂质的干扰等优点,因此广泛应用于各个领域的有机废水处理。

尽管紫外光氧化法具有诸多优点,但其最大的劣势在于光源成本较高,对于大规模工业废水处理仍不够成熟,这也是其应用受到限制的主要原因之一。

然而,随着技术的不断改进和创新,连续光源和控制技术的发展使得紫外光氧化法逐渐成为了有机废水处理技术的一个重要方向。

例如,利用LED紫外光源替代传统的低压汞灯,能够降低光源成本,改善安全和环保问题。

在实际应用过程中,紫外光氧化法也面临着一些问题。

首先是废水的抑制作用,即某些物质能够吸收紫外线并消耗氢氧自由基,从而导致废水处理效率下降。

其次是氢氧自由基的寿命短、稳定性差,难以在废水中大量积累。

这些问题需要在实践中得到有效解决。

总之,紫外光氧化法作为一种新兴的有机废水处理技术,在寻求环保、高效的废水处理方法中具有潜在优势和应用前景。

随着研究的深入和技术的创新,相信在不久的将来,这一技术将会进一步得到发展和扩大应用。

曝气环境下微电解工艺联合处理染料废水的研究

曝气环境下微电解工艺联合处理染料废水的研究

曝气条件下微电解-Fenton工艺联合处理模拟染料废水的研究闫金霞冯霄(华北水利水电学院环境工程系郑州450011)摘要曝气条件下采用微电解-Fento n工艺处理模拟染料废水。

在最佳微电解工艺即铁炭比为45g B 45g,pH=3,反应时间为60min;在Fenton工艺p H值为3,H2O2投加量0.7m L,反应时间为120min时,染料废水总脱色率达92%,其色度去除率高于单独微电解工艺时的63%和单独Fenton工艺时的67%。

模拟染料废水经微电解及Fento n工艺处理后,废水p H值、Fe2+浓度和色度均发生变化。

关键词曝气微电解Fento n模拟染料废水脱色率水质Degr adation of Stimulated Dyestuff Wastewater by Micro Electr olysis Processand Fenton on Aeration ConditionY AN Jinxia FENG Xiao(D epartment o f Env ironmental Engineering,North China U nive rsity o f W aterConservancy and Electric Po wer Zheng zhou450011)Abstr act The simulated w astewater co ntaining Methylene blue is treated by micro electrolysis technology and Fenton on aeration co ndition.The experimental results sho w that the decolo rizatio n rate can reach92%under the optimum condi tions o f micro electroly sis technolo gy at p H=3,iro n do sage45g,the reactio n time60min,Fen ton technology at p H=3,H2O2 dosage0.7mL and the reactio n time120min,and the decolo rizatio n rate is higher than that of separate micro electroly sis (63%)and separate Fenton process(67%).Also the w ater quality,such as p H,Fe2+and chro matici ty o f simulated was tewater change after treatment by microelectrolysis and Fen ton process.Key Wor ds aeration micro electrolysis Fento n stimulated dyestuff was tewater decolo rization rate water quality0引言染料废水水量大、水质复杂、有机物浓度高、难生物降解物质多、色度深,是难处理的工业废水之一[1]。

电凝聚_气浮法对印染废水脱色的实验研究

电凝聚_气浮法对印染废水脱色的实验研究
(2) 生物床新设备的开发 :进一步优化设计 ,降低成本 , 研制出高效 、廉价的水处理设备装置 ,并加强工业化连续处 理废水的自动化成分 。
(3) 动力学模型的深入研究及优化 :确定有关参数 ,寻找 液 、气 、固的传质代谢规律 ,形成完整的理论体系 。
目前 ,MBBR 技术在国内的研究和应用还处于起步阶 段 ,有关的工艺设计资料及应用管理经验还不多见 。因此 , 很多技术参数及具体使用问题 ,只能在实际运行管理中 ,不 断分析总结 ,以便 MBBR 技术在工程应用方面有科学 、可靠 的设计模式及经验 。
·8 ·
工业安全与环保 Industrial Safety and Environmental
Protection
2A0p0r7il
年第 2007
33
卷第
4

电凝聚 气浮法对印染废水脱色的实验研究
刘增超1 ,2 刘文辉1 郑先俊1
(1. 西安工业大学材料与化工学院 西安 710032 ; 2. 西安科技大学 西安 710054)
反应过程产生了新生态的 [ O ]和 [ H] ,可分别起到对有 机物的氧化和还原作用 ,最终将污染物降解为 CO2 和 H2O , 无需外加药剂且无二次污染[122] 。此外 H2 和 O2 还具有良好 的浮升作用 ,可将絮凝物携带至水面 ,以便于分离污染物 。 1. 2 实验水样
实验水样采用实验室自配的模拟印染废水 。
表 2 电流强度对色度去除率的影响
序号 电流 I/ A 原水色度/ 倍 出水色度/ 倍 色度去除率/ %
1
0. 5
3 125
625
80
2
1. 0
3 125
250
92
3
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中国测试CHINA MEASUREMENT &TESTVol.41No.10October ,2015第41卷第10期2015年10月节能灯下Fe 0/H 2O 2/有机酸盐曝气体系处理结晶紫研究万玲,洪军,刘保锋,苏趋(中国地质大学环境学院,湖北武汉430074)摘要:利用固态零价铁取代传统液态铁离子催化剂,和双氧水发生类Fenton 反应,并与低分子有机酸盐形成络合物,提高降解效率。

构建节能灯Fe 0/H 2O 2/有机酸盐曝气体系,探究不同pH、Fe 0的加入量、H 2O 2的初始浓度、有机酸盐的初始浓度和温度及不同有机酸体系对结晶紫降解效果的影响,寻求在可溶态铁溶度较低的条件下的最佳适用条件。

结果表明:在中性环境下,节能灯下Fe 0/H 2O 2/有机酸盐曝气体系降解结晶紫溶液中,可溶态铁的浓度能控制在较低的范围内,且柠檬酸钠体系比草酸钠体系控制效果更好,在这种条件下,节能灯下Fe 0/H 2O 2/有机酸盐(草酸钠/柠檬酸钠)曝气体系的最佳降解条件为:反应温度约为30℃,有机酸盐初始浓度为1mmol/L,H 2O 2初始浓度分别为5.88mmol/L 和3.92mmol/L,Fe 0加入量为19g 和16g。

关键词:结晶紫;节能灯;柠檬酸钠;草酸钠文献标志码:A文章编号:1674-5124(2015)10-0044-06Study on the treatment of crystal violet by Fe 0/H 2O 2/organic acid saltaeration system under energy saving lampWAN Ling ,HONG Jun ,LIU Baofeng ,SU Qu(School of Environmental Studies ,China University of Geosciences ,Wuhan 430074,China )Abstract:Solid Fe 0was substituted for traditional liquid ion catalyst to react with H2O2and then added with low molecular organic acid salt to generate a complex so as to increase degradation.A Fe 0/H 2O 2/organic acid salt (sodium oxalate ,sodium citrate )aeration system was created.The removal rate of crystal violet and the concentration of iron ions in different organic acid salt systems were compared.In addition ,it discussed in this paper how the degradation was influenced at different pH values ,Fe 0addition ,H 2O 2concentration ,organic acid concentration and reaction temperature.The results show that ,under the neutral environment ,the concentration of iron ions in crystal violet solution degraded by the Fe 0/H 2O 2/organic acid salt system can be controlled within a lower range ,and the citrate system is more efficient in this regard compared with the sodium oxalate system.The optimum operating conditions of Fe 0/H 2O 2/organic acid salt (sodium oxalate ,sodium citrate )system were 1mmol/L organic acid ,5.88mmol/L and 3.92mmol/L H 2O 2,19g and 16g Fe 0at 30℃at neutral pH.Keywords:crystal violet ;energy saving lamp ;sodium citrate ;Na 2C 2O 4收稿日期:2015-01-18;收到修改稿日期:2015-03-21作者简介:万玲(1989-),女,湖北武汉市人,硕士研究生,专业方向为水污染控制技术。

0引言随着现代技术的不断提高,染料的种类逐渐增多,其分子结构也日益复杂且趋于稳定、难降解,在生产和使用过程中会产生大量有毒有害废水,而结晶紫类的碱性多环芳烃类染料属于其中重要的难降解染料之一。

高级氧化技术(AOPs)由于其强氧化性,能去除有毒、难降解的有机染料废水,一直受到广泛的关注[1-2]。

其中光/Fenton 技术可利用太阳能进行光照,成本较低,受到青睐[3-4]。

为了进一步提高光能的利用doi :10.11857/j.issn.1674-5124.2015.10.010第41卷第10期时间/h22[有机酸盐]=1mmol/L,初始pH 约6.3。

图1不同体系对CV 降解率的影响率,节约成本,许多研究者引入含有铁离子和有机酸的溶液,形成有机酸铁络合物(其中草酸铁和柠檬酸铁最常见),从而产生更多活性·OH,进而氧化有机污染物。

近几年研究发现:利用有机酸的光化学反应中pH 一般有特殊的范围,处理废水的pH 为3左右时,加入的有机酸几乎为草酸[5-6];pH 为中性(5~8)时,加入的有机酸大部分为柠檬酸[7]。

主要原因是草酸铁在pH 为3~4.9时,处理废水效果好,且具有较宽的吸收波段;而柠檬酸铁在pH 为5~8时,降解废水效果较好。

然而,直接投入含有铁离子的水溶液,不仅要严格控制废水pH,而且易使铁离子使用过量,造成二次污染。

利用固态零价铁(Fe 0)取代液态催化剂和双氧水发生类Fenton 反应,在低分子缓冲盐作用下,Fe 0溶蚀速度受到抑制,溶液中铁离子的浓度得以控制,减少二次污染;同时,固态的Fe 0,也利于回收循环利用。

实验以结晶紫模拟废水为处理对象,构建节能灯下Fe 0/H 2O 2/有机酸盐体系,在曝气条件下处理结晶紫,研究各因素对降解效果的影响,并比较不同有机酸盐体系中降解效率和可溶态铁离子的溶度,探究在可溶态铁溶度较低的条件下,适用的最佳体系。

1实验部分1.1试剂和仪器Fe 0:直径2.1mm、长42.0mm、重约1.3g 的铁钉;H 2O 2(质量分数30%);草酸钠(Na 2C 2O 2);柠檬酸钠;结晶紫:上海第三药厂;废水为配制的结晶紫印染废水。

本实验所用试剂均为分析纯。

UV2800型紫外-可见分光光度计:尤尼克(上海)仪器有限公司;RS-8801型曝气机:中山市日胜电器制品有限公司;节能灯(85W):中山市泰勒照明电器有限公司;SI-234型分析天平:丹佛仪器(北京)有限公司;E-201-C 型pH 计:上海雷磁仪器厂;Quanta 200型环境扫描电子显微镜:FEI 香港有限公司。

1.2实验方法配制10mg/L 的结晶紫(CV)模拟印染废水500mL 于1000mL 的反应器中(烧杯),并控制反应温度。

在结晶紫废水中,加入一定量的铁钉、双氧水和有机酸盐(草酸钠和柠檬酸钠),适宜的曝气,在距离烧杯5cm 处的节能灯下照射,反应每隔一定时间取样测定废水吸光度,计算去除率。

采用邻菲啰啉分光光度法测定溶液中的总铁离子和二价铁离子。

用盐酸和NaOH 溶液调节溶液pH,但除特殊说明外,实验中均为调节pH。

1.3分析方法采用紫外-可见分光光度计在波长588nm 条件下测定反应前后废水的吸光度,计算废水的去除率。

计算公式如下:Degradation(%)=C 0-C t C 0×100%=A 0-A t A 0×100%式中:C 0———CV 初始浓度;C t ———反应到t 时刻时CV 剩余的浓度;A 0———CV 初始吸光度;A t ———反应到t 时刻时CV 剩余的吸光度。

2结果与讨论2.1对比试验室温下,不同体系对CV 降解率的影响见图1。

可明显看出光/Fe 0/H 2O 2/有机酸盐曝气体系的降解率要大于其他体系,反应4h 后,光/Fe 0/H 2O 2/柠檬酸盐曝气体系和光/Fe 0/H 2O 2/草酸盐曝气体系的降解率分别为90%以上和70%左右,而其他体系均在50%以下。

因此,体系中的各个因素对反应效果均有一定的促进作用。

首先,Fe 0在水中溶蚀出水合态Fe(II)和H 2O 2发生类Fenton 反应,在曝气条件下,吸附于Fe 0表面的O 2分子可夺得电子,生成Fe(II),见反应式(1)[8],也会引发微量Fenton 反应,生成高活性·OH,氧化降解CV;其次,由于铁钉内不仅含有大量电负性很大的铁,还含有少量碳,所以其本身的铁可作为阳极与碳和污水中的杂质(阴极)构成原电池,电极反应的产物中新生态的[H]以及Fe(II)都具有一定的还原作用,可破坏染料的发色基团,使其降解。

节能灯是目前市场上常见的一种光源与太阳光相似的常用灯,包含大部分可见光和少量紫外光,紫外光的引入可提高H 2O 2的分解速率,促进Fe 3+向Fe 2+转化,见反应式(2)、式(3);可见光可激发染料分子,进而与Fe 3+发生电子转移产生Fe 2+和染料正离子自万玲等:节能灯下Fe 0/H 2O 2/有机酸盐曝气体系处理结晶紫研究45中国测试2015年10月100μm(b)反应前的铁钉100μm(c)草酸盐(ox)体系:m (Fe 0)=19g(a)反应温度约30℃,[CV]=10mg/L,[H 2O 2]=11.88mmol/L,[有机酸盐]=1mmol/L时间/h(d)柠檬酸盐(Cit)体系:m (Fe 0)=16g100μm(e)对应(d)“+”的EDS 图图2不同体系中可溶态铁的浓度变化及反应前后铁钉的SEM 和EDS 图由基[9],Fe 2+与H 2O 2发生Fenton 反应产生·OH,从而分解染料,见反应式(4)~式(7);而有机酸盐的引入,可与溶液中的Fe(III)生成具有光反应活性的铁有机酸盐络合物,在节能灯照射下,转化为活性的Fe(II),进一步提高有机物的降解速率。

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