印染废水降解处理技术探究

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1、印染废水降解处理技术探究　　【摘要】本文研究了我国目前印染废水的现状和污染源。以亚甲基蓝作为研究对象，利用微波催化氧化法对其进行处理。在特征波长下，利用紫外可见分光光度计测量催化剂在不同浓度、不同时间下对亚甲基蓝的降解情况，并对其进行了比较。实验结果表明，亚甲基蓝在Al2O3/Cu（Fe）与H2O2微波条件下在催化剂浓度为10%，微波反应时间10min的条件下，可以取得良好的降解效果，其降解率可以达到99.8%。催化剂浓度的增加可以加快反应进程，增加亚甲基蓝的降解；微波时间的加长可以提高反应温度，延长反应时间，促使亚甲基蓝完全降解。【关键词】印染废水降解

2、催化氧化亚甲基蓝1引言近年来印染废水脱色研究进展较快，按处理方法分主要有吸附法、混凝法、生化法、电化学、离子脱色法、超滤脱色法、氧化还原法等。这些方法中有的运行成本高，有的电耗较高，电极损耗大，有的降解产物具有毒性，必须经过二次处理，从而使其应用受到限制。微波是频率大约在300MHz～300GHz，即波长在100cm到1mm5电磁波，具有直线性、反射性、吸收性和穿透性等特征。微波加热是一种内源性加热，是对物的深层加热，具有许多优点，如选择性加热物料、升温速率快、加热效率高，易于自动控制。微波电磁场能使极性分子产生极速旋转而产生热效应，同时改变体系的热力学

3、函数，降低体系反应的活化能和分子的化学键强度。可以将合适的极性物质加入到染料废水中，利用它在微波中的热效应，氧化分解染料分子，达到处理的目的[3]。本文以亚甲基蓝作为研究对象，利用微波催化氧化法对其进行处理。可以取得良好的降解效果，其降解率可以达到99.8%。2实验部分2.1实验试剂（如表1）2.2实验仪器2.3实验步骤2.3.1催化剂的制备将活性氧化铝作为载体，敲碎，用筛子过，取90-40目大小颗粒备用；分别配制0.1mol/L的硫酸铜、硫酸亚铁，将铁、与铜元素按摩尔比0%、1%、2%、5%和10%进行混合，加入活性氧化铝，放入摇床中振荡均匀；再加入1

4、0%氨水，调至pH为10，振荡均匀，水洗过滤，自然风干；将风干后的固体颗粒放入马弗炉中，温度调至450℃，烘制4h，取出备用。2.3.2催化氧化过程5配制10mg/L的亚甲基蓝溶液，取50mL于锥形瓶中。然后加入10%H2O25mL，振荡。最后，加入制得的催化剂0.5g，进行微波处理，紫外测吸收光谱。3实验结果与讨论3.1制得催化剂性状及原理实验所得硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液分别呈淡蓝色、浅绿色，分别加入氧化铝振荡后，使硫酸铜、硫酸亚铁均匀覆盖在氧化铝表面，加入1滴氨水后，分别产生浅蓝色、黄色絮状物，振荡后絮状物溶于溶液中，逐滴缓慢加入适量氨水，边加入边振

5、荡，溶液颜色逐渐加深，产生越来越多的絮状物沉淀，使其均匀覆盖在氧化铝表面，过滤风干后，进行烘烧，分别得到浅蓝色、淡黄色固体物质。掺杂时，就是两种金属离子共同作用，得到的催化剂是混合氧化物按比例吸附在载体表面，产物质地均匀。铜与铁掺杂催化剂的颜色是它们之间混合产生，为淡黄。随着掺杂的铁摩尔比的增大，催化剂的颜色逐渐加深。铜与铁掺杂时，铁氧化物颜色起主导地位。3.2催化剂浓度对亚甲基蓝降解的影响取元素摩尔比0%，1%，2%，5%，10%的Cu掺杂Fe催化剂0.5g，5mL10%的H2O2，加入10mg/L的亚甲基蓝溶液置于50mL于锥形瓶中；微波功率为中温，

6、反应2、4、6、8、10min，对亚甲基蓝溶液进行降解，反应完成后测定其吸光度。3.3微波反应时间对亚甲基蓝降解的影响5浓度10%的Cu掺杂Fe催化剂0.5g，5mL10%的H2O2，加入10mg/L的亚甲基蓝溶液置于50mL于锥形瓶中；微波功率为中温，反应2、4、6、8、10min，对亚甲基蓝溶液的降解效果。在最大吸收波长686nm下，通过吸光度计算其对亚甲基蓝的降解率，比较其对亚甲基蓝的脱色效果。降解率式中η为降解率；A0为降解前溶液的吸光度；A为降解后溶液的吸光度。而经掺杂铁铜摩尔比为1%、2%、5%和10%时，其降解率分别99.2%、99.3%、

7、99.6%和99.8%，其中摩尔比为10%最佳，降解率为99.8%，达到了对亚甲基蓝的完全脱除。可以看出随着微波时间的增加亚甲基蓝的降解率随着增大，当反应时间达到10分钟时亚甲基蓝基本全部降解。这主要是有下两方面原因：一是，随着微波时间的增加，反应时间增加，亚甲基蓝的降解率必然增加；二是，随着微波时间的加长，反应温度也随着增加，-OH的产生速率加快，-OH的活性增大，有利于-OH与水中的亚甲基蓝及其中间产物的反应，从而提高了亚甲基蓝的降解率。4结语5目前我国印染废水污染严重，为了寻求有效地降解方法，我做了本次的实验。实验结果表明，亚甲基蓝在Al2O3/C

8、u（Fe）与H2O2微波条件下可以取得良好的降解效果，其降解率可以达到99.8%