典型染料废水电-Fenton处理技术及污染物降解机理研究

摘要

染料不仅广泛应用于纺织物的染色和印花，且在油漆、塑料、纸张、皮革、光电通讯、食品等许多部门得以应用，是一种重要的化工原料。但大部分染料生产过程复杂，合成成分多样，特别是绝大部分偶氮染料是芳香胺经重氮化后与酚类、芳香胺类具有活性的亚甲基化合物偶合而成，由于其生产和印染过程都有损失，大量有毒有害有机物的废水随之而产生，成为水环境的重点污染源之一。因此，国内外学术界人们对染料产生的废水处理技术越来越关注。
　　 本文针对染料废水水量水质波动大、不稳定；成份复杂、难降解物质多；浓度高、色度深等特点，对比分析了几种典型的物理法，化学法，生物法和电化学处理染料废水的优缺点，处理效率等，采用电-Fenton技术对其进行降解并利用荧光技术测定不同条件下的降解产物，研究处理效果。
　　 采用电-Fenton技术在不同下电流密度降解酸性橙Ⅱ、刚果红、茜素红、亚甲基蓝模拟废水。在10.0mA·cm-2条件下比7.5mA·cm-2，5.0mA·cm-2，2.5mA·cm-2，时效果更好，其中酸性橙Ⅱ和茜素红的去除率为46.8％、44.67％，刚果红和亚甲基蓝的为86.84％，85.21％。降解刚果红模拟废水符合一级反应动力学，其它几种染料降解符合二级反应动力学。酸性橙Ⅱ与茜素红废水在高电流密度效率高且能耗最低，刚果红和亚甲基蓝废水完全降解在小电流密度下能达到较好的降解效果同时能耗最低。
　　 荧光检测表明电-Fenton技术240min后能把酸性橙Ⅱ和茜素红分解转化生成脂肪酸或着含-C=C-的醇、醛、酸等物质。且发现偶氮键为偶氮染料荧光熄灭的主要原因，破坏偶氮键就能够大幅度地提高偶氮染料的荧光强度，即可以利用三维荧光光谱技术快速鉴别区分偶氮和非偶氮染料废水。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 染料废水特点及处理技术研究现状

1．2．1 染料废水的来源及特点

1．2．2 染料废水的危害

1．2．3 染料废水处理技术研究现状

1．3 电-Fenton法的研究现状

1．3．1 电-Fenton技术发展及应用

1．3．2 电-Fenton技术的反应机理

1．3．3 电-Fenton技术的分类

1．3．4 电-Fenton技术处理染料废水的现状

1．4 荧光分析法

1．4．1 荧光分析法的基本原理

1．4．2 荧光分析法的特点及应用

1．5 技术路线

1．6 论文创新点

第2章 试验装置与方法

2．1 试验仪器

2．2 实验试剂

2．3 实验装置

2．4 分析测试方法

2．4．1 CODcr的测定

2．4．2 紫外可见光谱分析

2．4．3 三维荧光光谱测试

2．4．4 特征污染物的定性分析

2．4．5 气质联用色谱的测定条件和方法

第3章 电-Fenton技术降解典型染料的研究

3．1 前言

3．2 酸性橙Ⅱ的降解

3．2．1 电流密度对含酸性橙Ⅱ染料废水CODcr去除的影响

3．2．2电-Fenton处理酸性橙‖的动力学研究

3．3 刚果红的降解

3．3．1 电流密度对含刚果红染料废水CODcr去除的影响

3．3．2 电-Fenton处理刚果红的动力学研究

3．4 茜素红的降解

3．4．1 电流密度对含茜素红染料废水CODcr去除的影响

3．4．2 电-Fenton处理茜素红的动力学研究

3．5 亚甲基蓝的降解

3．5．1 电流密度对含亚甲基蓝染料废水OODcr去除的影响

3．5．2 电-Fenton处理亚甲基蓝的动力学研究

3．6 10mA·cm-2电流密度下酸性橙Ⅱ、刚果红、茜素红、亚甲基蓝CODcr的变化

3．7 本章小结

第4章 降解过程酸性橙Ⅱ与茜素红的荧光特征

4．1 酸性橙Ⅱ与茜素红原水的荧光特征

4．1．1 原水不同PH值下两种物质的荧光特征

4．1．2 原水不同浓度下酸性橙Ⅱ和茜素红的荧光特征

4．2 电-Fenton降解过程中酸性橙Ⅱ的荧光变化特征

4．2．1 不同电流密度酸性橙Ⅱ的紫外可见光谱的变化

4．2．2 不同电流密度酸性橙Ⅱ出水三维荧光的变化

4．3 电-Fenton降解过程中茜素红的荧光变化特征

4．3．1 茜素红原水的紫外可见光谱的变化

4．3．2 不同电流密度茜素红降解过程中的紫外可见光谱的变化

4．3．3 降解过程中茜素红的三维荧光的变化

4．4 本章小结

第5章 酸性橙Ⅱ与茜素红的降解机理研究

5．1 GC-MS分析酸性橙Ⅱ的降解产物

5．2 GC-MS分析茜素红的降解产物

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

作者简介

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