水溶性阴离子偶氮染料的降解及其染色废水的循环利用

摘要

当今世界自然环境所面临的主要问题是淡水资源的污染和短缺以及常规能源的枯竭及其污染。有机染料已经成为中国环境最主要的污染物之一。偶氮染料是各类染料品种中最多，产量也最大。偶氮染料的生物降解产物中某些芳香胺具有致突变性、致癌性和其他毒性，会影响接触者健康。絮凝法、活性碳吸附和膜过滤等只是将其有效的从一相转移至另一相，而没有从根本上解决其产生的环境问题。鉴于此点，高级氧化法逐渐引起了人们的注意。铁(Ⅲ)-草酸盐配合物/双氧水光催化氧化技术因其效率较高，无二次污染，适用于有机废水深度处理的特点，以及利用太阳能的应用潜力，而逐渐引起环境工作者的关注。以前的研究表明，此氧化处理技术氧化技术能够将染料氧化降解，直至矿化。 目前，关于染料环境行为的研究大多是建立在单一污染物迁移转化的基础上，对于有多种污染物组成的复合污染体系的研究还不多。然而，实际印染废水中一般都含有多种染料、不同类型的表面活性剂和无机盐。这种废水一方面是，其中的各种污染物存在协同促进作用，加剧了对生态环境的污染和破坏；另一方面，增加了废水治理和循环利用的难度。纺织废水处理回用技术是一种新兴的环保工业技术，其在环保、降低生产成本和节水方面正发挥着十分重要的作用。 本课题的研究内容主要包括以下几个方面：了解偶氮染料的氧化降解反应历程，进一步确定氧化处理之后染色废水中的化学组分；研究染色废水各组分与偶氮染料氧化降解之间的关系；在以上研究的基础上，系统分析相关染色废水中其中包括有机组分(残留表面活性剂和有机氧化降解产物等)和无机组分(无机盐和无机分解产物)对于回用效果的影响。寻求回用水最佳使用方式。 本课题可以得到以下结论：在偶氮染料光催化氧化脱色反应中，无机盐有抑制作用，并且依其种类不同，其抑制作用亦有差异；表面活性剂对于染料的脱色降解存在不同程度上的抑制作用。染料的脱色降解与阴离子表面活性剂的CMC密切相关；脱色降解反应过程中的染料之间相互影响作用存在以下三种情况：基本无相互作用；促进作用；抑制作用。有无其它染料、无机盐或者表面活性剂存在下，染料脱色降解反应仍然属于假一级反应。染色废水处理之后回用于各种染料染色工序中的水洗和皂洗环节是切实可行的。 本课题的研究对于了解染料在自然环境中的降解行为以及为今后的染料生产和印染工业废水的太阳能处理具有重要意义。

目录

文摘

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学位论文的主要创新点

第一章前言

1.1背景

1.2问题的提出

1.3本课题目的和意义

第二章理论基础

2.1染料发色及脱色原理

2.2无机盐和表面活性剂在印染工艺中的应用

2.3铁(Ⅲ)-草酸盐配合物/过氧化氢光催化体系对于染料氧化降解机理

第三章实验方案

3.1材料与试剂

3.2实验仪器

3.3实验方法

第四章实验结果与讨论

第一节偶氮染料氧化降解性能及机理的分析

第二节无机盐对偶氮染料氧化降解的影响

第三节表面活性剂对偶氮染料氧化降解的影响

第四节在氧化降解反应中偶氮染料之间的相互作用

第五节相关偶氮染料染色废水的循环利用

1.染色废水回用效果评价体系的建立

2.初始染浴中无机盐浓度对染料染色性能的影响

3.初始染浴中不同DBS浓度对染料染色性能的影响

4.不同回用水使用方式对于染料染色性能的影响

第五章结论

第六章展望

第七章参考文献

附录

致谢