姚 鵬 趙 暉 張逸婷 呂 灣

(武漢紡織大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院，湖北 430200)

染料廢水是當(dāng)前最主要的水體污染源之一。染料廢水含有多種具有生物毒性或“三致”性能的有機(jī)物，易造成水生生物群落的毀壞。合成染料通常具有復(fù)雜的芳香分子結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)使染料分子更加穩(wěn)定，難于被生物降解[1、2]，使其成為目前最難治理的工業(yè)廢水之一。

本實(shí)驗(yàn)研究了用電解法處理C.I.Reactive Red 241、C.I.Disperse Blue 56模擬染料廢水，研究了多種因素對(duì)電解效果的影響，以期尋找到對(duì)有色廢水有較好的脫色效果的優(yōu)化處理?xiàng)l件。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

表1-1 實(shí)驗(yàn)試劑

1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

表1-2 實(shí)驗(yàn)儀器

1.2 染液的制備

稱取染料，用蒸餾水溶解后，移入容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，配制成一定濃度的染液備用。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

分光光度計(jì)測(cè)吸光度，計(jì)算脫色率η。

用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定染料溶液在最大吸收波長(zhǎng)的吸光度。根據(jù)吸光度的變化計(jì)算脫色率：

(3-1)

式中：η-脫色率(%)；A0-反應(yīng)前染料溶液的吸光度；At-反應(yīng)t時(shí)刻的染料溶液吸光度；t-反應(yīng)時(shí)間(min)。

1.4 試驗(yàn)方法

①通過調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵的水流速度確定適當(dāng)?shù)牧魉伲赫{(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵的速度v=5RPM時(shí)，電解槽一個(gè)周期的時(shí)間為20min。

②觀察不同電壓對(duì)電解效果的影響；

③在最佳電解時(shí)間及電壓條件下，研究pH對(duì)電解效果的影響。

2 結(jié)果與討論

2.1 C.I.Reactive Red 241模擬廢水的研究

C.I.Reactive Red 241的最大吸收波長(zhǎng)為540nm。

實(shí)驗(yàn)條件：v=326.5ul/min C=100mg/L

2.1.1 起始電壓及處理時(shí)間對(duì)η的影響

根據(jù)圖2-1知，C.I.Reactive Red 241在U=14V之前η保持上升。從U=14V、I=3.2A 開始，η先上升后保持平緩，在t=30min時(shí)所獲得的脫色效果最佳，η達(dá)到86.8%；而U=18V時(shí)，η最大為86.9%。故選擇U=14V、I=3.2A、t=30min為優(yōu)化條件。

圖2-1 電壓變化及處理時(shí)間對(duì)η的影響

2.1.2 pH對(duì)η的影響

實(shí)驗(yàn)條件：U=14V I= 3.2A t=30min

圖2-2 pH對(duì)η的影響

根據(jù)圖2-2，C.I.Reactive Red 241模擬染料廢水去除率隨pH的增大先上升后降低，在pH=7時(shí)取得最佳的處理效果，η達(dá)到86.8%。

2.1.4 小結(jié)

C.I.Reactive Red 241的脫色效果在U=14V，I=3.2A，t=30min，pH=7即中性條件下最佳，達(dá)到86.8%。

2.2 C.I.Disperse Blue 56模擬廢水的研究

C.I.Disperse Blue 56模擬染料廢水的最大吸收波長(zhǎng)560nm。

實(shí)驗(yàn)條件：v=326.5ul/min C=200mg/L

2.2.1 起始電壓及處理時(shí)間對(duì)η、COD的影響

圖2-3 電壓變化及處理時(shí)間對(duì)η的影響

由圖2-3可知，C.I.Disperse Blue 56在U=14V之前η保持上升，當(dāng)U=14V、I=3.2A 時(shí)，η先上升后下降，在t=25min時(shí)所獲得的脫色效果最佳，η達(dá)到79.7%，而U=18V時(shí)，η最大僅達(dá)到了69.7%。故，選擇U=14V、I=3.2A、t=25min為最佳優(yōu)化條件。

2.2.2 pH對(duì)η的影響

實(shí)驗(yàn)條件：U=14V I= 3.2A t=25min

圖2-4 pH對(duì)η的影響

根據(jù)圖2-4，C.I.Disperse Blue 56模擬染料廢水去除率隨pH的增大先上升后降低，在pH=7時(shí)取得最佳的處理效果，η達(dá)到79.7%。

2.2.3 小結(jié)

C.I.Disperse Blue 56的脫色效果在U=14V，I=3.2A，t=25min，pH=7即中性條件下最佳，η達(dá)到79.7%。

3 分析總結(jié)

(1)電解法對(duì)于研究的染料在一定的處理?xiàng)l件下可以進(jìn)行有效的脫色處理；

(2)C.I.Reactive Red 241的脫色效果在U=14V，I=3.2A，t=30min，pH=7即中性條件下最佳，達(dá)到86.8%。

(3)C.I.Disperse Blue 56的脫色效果在U=14V，I=3.2A，t=25min，pH=7即中性條件下最佳，η達(dá)到79.7%。

[1]Kannan N，Sundaram M M.Kinetics and mechanism of removal of methylene blue by adsorption on various carbons-a comparative study[J].Dyes Pigments，2001，51(1)：25-40.

[2]Isik M，Sponza D.A batch study for assessing the inhibition effect of direct yellow 12 in a mixed methonogenic culture[J].Process Biochem，2005，40(3/4)：1053-1062.