Photo-Fenton法处理偶氮染料废水的研究

摘要

染料是典型的化工产品，染料废水具有色度和COD含量高、组分复杂、水量大、有毒和难生物降解等特点，是一种很难经济有效地用传统的生物、生化、物化方法处理的工业废水。偶氮染料是一种色谱齐全、应用广泛、价格低廉的染料，在纺织、印染、皮革等行业中的应用非常广泛，偶氮染料废水的处理是一大难题，近年来广泛地进行降解偶氮染料废水的新方法研究。 Photo-Fenton法作为一种高级氧化技术(AdvancedOxidationTechnologies，AOTs)，具有快速、无毒、操作简单、无二次污染、对污染物的去除率高等优点，应用前景广阔。 本论文对活性艳红X-3B、酸性黑1OB、酸性黑ATT等偶氮染料废水进行了Photo-Fenton氧化降解试验研究，通过正交试验确定了Photo-Fenton降解偶氮染料废水的最佳操作条件，在过氧化氢投加量1.5Qth，Fe2+:H2O2-1:20，40℃，初始pH3.0，反应60min，染料的去除率达100％，色度和COD的去除率分别达99.9％和96.0％以上。通过废水COD含量的变化考察了过氧化氢和亚铁离子投加量、温度、反应时间、pH、染料浓度、氯离子、过氧化氢和亚铁离子投加方式等主要操作条件对偶氮染料废水处理效果的影响。该法对实际偶氮染料废水的处理效果好，但费用较高，与其他方法联用是实现其工业化的重要途径。 通过试验结果分析了Photo-Fenton作用机理，认为Photo-Fenton过程中偶氮染料的降解主要是通过铁的络合物的形式进行。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.1.1染料废水的特点

1.1.2染料废水的处理现状

1.1.3偶氮染料废水处理的研究现状

1.1.4研究的目的和意义

1.2 Photo-Fenton法处理废水的国内外研究现状

1.2.1 Photo-Fenton法处理废水的作用机理

1.2.2 Photo-Fenton法处理废水的研究现状

1.3本文的研究内容和研究方案

1.3.1本论文研究的主要内容

1.3.2实验研究方案

2实验装置及分析方法

2.1实验装置及工艺

2.2过氧化氢理论加入量的计算

2.3分析项目及测定方法

2.4实验仪器与试剂

2.4.1实验仪器

2.4.2实验试剂

2.5试验异常数据的判断与剔除

3实验结果与讨论

3.1偶氮染料最大吸收波长的确定

3.2偶氮染料的工作曲线

3.3反应条件的正交试验优化设计

3.4各种因素的影响分析与讨论

3.4.1过氧化氢浓度

3.4.2亚铁离子浓度

3.4.3反应温度

3.4.4反应时间

3.4.5 pH值

3.4.6光源

3.4.7染料浓度

3.4.8氯离子浓度

3.4.9过氧化氢投加方式

3.4.10亚铁离子投加方式

3.5铁络合物的催化降解作用

3.6紫外光和亚铁离子的协同作用

3.7紫外光谱分析

3.8Photo-Fenton作用机理分析

3.9本章小结

4试验体系改良的对比研究

4.1 Photo-Fenton/C2O42-体系

4.1.1实验结果与讨论

4.1.2作用机理分析

4.2本章小结

5处理实际含偶氮染料的印染废水

5.1实验结果与讨论

5.2实际工程应用探讨

5.2.1经济技术分析

5.2.2对废水可生化性的改善

5.3本章小结

6结论与展望

6.1主要结论

6.2建议

6.3研究工作展望

致 谢

参考文献

附录