论文部分内容阅读
印染废水在我国的工业废水中占的比例较大,且具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点,在处理上存在较大的困难,其中染料废水的脱色和矿化是印染废水处理的难点。近些年来,由于纺织印染工业的发展,印染废水的处理越来越紧迫,同时为了缓解印染废水的排放对环境水体的压力,国家及各级地方政府也制定了更为严格的排放标准,在这种情况下,寻求继生化处理后适合印染废水深度处理的高效物化处理技术显得更为紧迫。本文针对印染废水深度处理这一问题,在前期研究成果的基础上,将Ce(NO3)3作为催化剂在紫外光的照射下对茜素绿、活性艳蓝P-3R、亚甲基蓝、甲基橙、罗丹明B、酸性橙Ⅱ、以及对硝基苯酚进行了降解。并且通过铈离子在紫外光(UV)的作用下对蒽醌染料茜素绿(AG)的光催化降解性能和机理进行了研究。首先通过实验考察了pH值、铈离子浓度、茜素绿浓度及阴离子等影响降解的因素,并确定了最优降解条件下的主要运行工艺参数;其次,考察了Ce3+/UV体系对其它常用染料以及对硝基苯酚的降解性能;最后对降解反应的机理及降解中间产物进行了讨论研究。研究结果表明:(1)铈离子在紫外光作用下能够有效降解AG,初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce3+浓度的增加而线性增加,且随初始溶液pH的增加先降低后增加,在酸性条件下有很高的TOC去除率,且UV/Ce3+体系对其它类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。(2) UV/Ce3+体系对AG降解达到最佳效果时,主要的反应参数为:pH2.05,AG0.16mM,Ce3+0.2mM,25℃。(3)荧光探针实验表明反应开始阶段产生了OH,通过分析发现OH是降解反应过程中主要的活性物种。(4)通过质谱对降解过程的中间产物分析发现降解开始时由于受到羟基自由基OH的连续攻击而打断了染料的–NH–基团,随后被氧化羟基化,并丢失了SO-3基团。最后,开环形成了羧酸以及被氧化成了CO2。论文通过UV/Ce3+体系对染料降解性能和机理的探索,根据对相关文献的查阅表明这是首次通过均相作为光催化剂来对污染物进行降解,为高级氧化技术在印染废水中的应用提供了新的技术基础。