海绵铁对不同种类偶氮染料脱色性能及其动力学研究.pdf

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1、第47卷第7期2017年7月中国海洋大学学报PERIODICALOF0CEANUNIⅦRSITY0FCHINA47(7)：021～028July，2017海绵铁对不同种类偶氮染料脱色性能及其动力学研究+段建鲁1’2～，张小敬1’2，郑栋1，王雪礁1，李志伟1，王森1，高孟春1’2’3”(1．中国海洋大学海洋生态与环境教育部重点实验室，山东青岛266100；2．山东省海洋环境地质工程重点实验室，山东青岛266100；3．中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100)摘要：系统考察了不同脱色条件下海绵铁对

2、偶氮染料的脱色性能及其动力学。研究结果表明，脱色时间在o～40rain内海绵铁对酸性媒介黑T、直接兰2B、直接橙s、活性黄x-R和阳离子红X-GRL的脱色率随着脱色时间增加而增加，且脱色反应符合一级反应动力学方程。偶氮染料的脱色率和脱色反应速率常数(b)随着海绵铁粒径的增大而降低，但是随着海绵铁投加量和反应温度的增加而增大。海绵铁对不同偶氮染料的脱色率和脱色矗。随着pH升高而逐渐降低。由于不同偶氮染料的物理性质、化学性质和化学结构存在差异，海绵铁对不同种类偶氮染料的脱色率和脱色‰是不同的。关键词：海绵铁；偶氮

3、染料；脱色率；反应速率常数；温度中图法分类号：X781文献标志码：A文章编号：1672—5174(2017)07—021—08DOI：10．16441／j．enki．hdxb．20160142引用格式：段建鲁，张小敬，郑栋，等．海绵铁对不同种类偶氮染料脱色性能及其动力学的研究l-J]．中国海洋大学学报(自然科学版)，2017，47(7)：21—28．DUANJian-Lu，ZHANGXiao-Jing，ZHENGDong，eta1．Studyonthekineticsanddeocolorizationper

4、formanceofdifferentazodyesbyspongerron[J]．PeriodicalofOceanUniversityofChina，2017，47(7)：21—28．随着纺织业和印染业的快速发展，印染废水已成为污染水体的主要污染源之一[1]。偶氮染料作为印染废水中的主要组分，具有结构复杂、化学稳定性高、抗光抗氧化和难被生物降解的特点[2]。偶氮染料废水的脱色法主要有吸附法、氧化法和生物法。吸附法被用来吸附废水中的偶氮染料，但吸附剂易饱和，再生费用高，且容易造成二次污染E3

5、。Senthi

6、lkumar等[4]利用臭氧氧化技术处理活性染料废水，发现该方法具有良好的脱色效果，但对不溶性染料效果较差和耗电能高，不适合大流量印染废水的处理。生物法对偶氮染料能够起到一定的降解效果，但对印染废水色度去除率不高[5]。零价铁脱色在印染废水处理中也得到了应用，但是实际运行时零价铁易出现结块、沟流等现象，降低了脱色效果[6]。海绵铁是由精矿粉和氧化铁磷经过研磨、磁选后经过高温烧结，然后冷却、冲洗、破碎，再重新磁选和筛选得到的多孑L状颗粒物。海绵铁中金属铁含量大于90％，碳及其它杂质含量为3％～4％，是一种新型含

7、铁水处理材料，已经在染料脱色方面受到人们的关注。沈丽娜等[7]研究了海绵铁对酸性金黄、酸性藏蓝以及大红色染料的脱色效果。王延敦等[8]研究了不同脱色条件下海绵铁对活性艳红K一2BP废水的脱色动力学。高孟春等[9]评价了进水pH变化对海绵铁过滤柱预处理染色废水的研究。但是，有关不同脱色条件下海绵铁对不同种类的偶氮染料脱色性能和动力学的研究相对较少。因此，本文研究了脱色时间、海绵铁粒径、初始pH、温度和海绵铁投加量等变化情况下海绵铁对不同种类偶氮染料的脱色效果，确定了相应的脱色反应速率常数。1材料与方法1．1实验

8、材料海绵铁是疏松海绵状，外观呈灰黑色有亮点，粒径1～8mm，金属铁和总铁含量分别90％和96％，碳及其它杂质含量为3％～4％，密度为2．3～2．7g／cm3，堆积密度为1．7～1．88g／cm3。试验选取的5种偶氮染料的分子结构及最大吸收波长如表1所示。*基金项目：山东省科技攻关项目(2007GGl0006002)资助SupportedbytheProvinceKeyTechnologiesR&DProgramofShangdong(2007GGl0006002)收稿日期：2016—04—22；修订日期：20

9、16—05—28作者简介：段建鲁(1991一)，男，硕士生。E-mail：duanjianlu@foxmail．corn**通讯作者：E-mail：mengchun@OUC．edu．cn22中国海洋大学学报2017年酸性媒介黑TAcidchromeblackT直接蓝Directblue2B直接橙SDirectorangeS活性黄X-RReactiveyellowX-R阳离子红X-GRLCarloni