佟博洋

摘 要：主要研究了Fenton氧化法結(jié)合光催化降解印染廢水中的羅丹明B，透過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)探究Fenton氧化法結(jié)合光催化降解印染廢水中的羅丹明B的最佳條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)H2O2投加量為0.2ml，F(xiàn)e2+投加量為0.1ml，PH值為3.1，有光催化，燃料濃度為2mg/L時(shí)，印染廢水中的羅丹明B的去除率最大，基本可以達(dá)到90%。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué);污水凈化;光催化

中圖分類(lèi)號(hào)：X791 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）01-0009-02

0 引言

自改革開(kāi)放以來(lái)隨著人們文化水平的提高和精神生活的豐富，我國(guó)印刷品行業(yè)得到了空前未有的發(fā)展。但是由于印刷量的增多印染廢水的處理也開(kāi)始引起人們的重視。不當(dāng)處理會(huì)導(dǎo)致未被完全清理的染印廢水直接排入水體從而污染整個(gè)水體;更為嚴(yán)重的是這些污水如果參與了城市的生活用水循環(huán)并被居民接觸會(huì)誘發(fā)癌癥，畸形和基因突變。傳統(tǒng)的處理方法有諸多短板不適合在短時(shí)間內(nèi)處理大量污水。而FENTON凈化法的最大優(yōu)勢(shì)就是時(shí)間短，凈化效率高適用于城市快節(jié)奏的生產(chǎn)生活，本文著重于研究光催化對(duì)FENTON凈化法的效率提升，從而對(duì)這種傳統(tǒng)凈化法進(jìn)行優(yōu)化以達(dá)到適應(yīng)大規(guī)模，普適化采用的目的。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備

756PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、UV-23W紫外燈、MS104TS電子天平、HJ-2雙頭磁力攪拌器、81-2型磁力攪拌器、PH計(jì)、50ml容量瓶、100ml容量瓶、1000ml容量瓶、5ml移液管、1ml移液管、玻璃棒。

1.2 主要試劑

羅丹明B（C27H30N2O7S2）、過(guò)氧化氫（H2O2）、硫酸亞鐵（Fe2+）、硝酸（HNO3）。

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1 制備儲(chǔ)配液

用電子天平稱(chēng)量出10g的硫酸亞鐵粉末，用稱(chēng)量紙將其倒入100ml容量瓶中并加入去離子水至標(biāo)準(zhǔn)線。

用電子天平稱(chēng)量出1g的羅丹明B粉末，用稱(chēng)量紙將其倒入1000ml容量瓶中并加入去離子水至標(biāo)準(zhǔn)線。

2.2 設(shè)置單一變量實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)共有五個(gè)變量H2O2投加量：Fe2+投加量;PH值;燃料濃度;有無(wú)光催化。

根據(jù)單一變量原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改變五個(gè)變量其中的一個(gè)自變量，控制其余四個(gè)不變并觀察因變量也就是去除率的變化。

首先配置五組PH值為7，相同濃度的模擬污染物，防止酸性環(huán)境造成羅丹明B的提前分解然后依次用移液管滴加1mg，2mg，3mg，4mg，5mg的過(guò)氧化氫溶液并使用分光光度計(jì)進(jìn)行掃描測(cè)量其最高吸收峰并繪制函數(shù)圖像，如圖1所示。

其次，配置三組相同濃度的污染物，使用移液管滴加硝酸，并將燒杯放置在磁力攪拌器上保證滴加過(guò)程中硝酸與溶劑充分混合，滴加適量硝酸使三組試劑的PH值分別保持為2.8、3.1和4.0后使用分光光度計(jì)進(jìn)行掃描測(cè)量其最高吸收峰并繪制函數(shù)圖像，如圖2所示。

然后，配置三組PH為7，濃度相同的污染物使用移液管滴加硫酸亞鐵溶液，并將燒杯放置在磁力攪拌器上保證滴加過(guò)程中硫酸亞鐵溶液與溶劑充分混合，三組硫酸亞鐵溶液的滴加量分別為0.05ml，0.1ml和0.2ml。并使用分光光度計(jì)進(jìn)行掃描測(cè)量其最高吸收峰并繪制函數(shù)圖像，如圖3所示。

再次，設(shè)置四組濃度分別為10mg/L，20mg/L，50mg/L和100mg/L的模擬污染物觀察在沒(méi)有任何凈化媒介的添加下其自然降解過(guò)程。并使用分光光度計(jì)進(jìn)行掃描測(cè)量其最高吸收峰并繪制函數(shù)圖像，如圖4所示。

最后，在前幾組實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)環(huán)境下，也就是當(dāng)當(dāng)H2O2投加量為0.2ml，F(xiàn)e2+投加量為0.1ml，PH值為3.1，燃料濃度為為2mg/L時(shí)，設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組為無(wú)光催化，實(shí)驗(yàn)組為有光催化。并使用分光光度計(jì)進(jìn)行掃描測(cè)量其最高吸收峰并繪制函數(shù)圖像，如圖5所示。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用的額外說(shuō)明與結(jié)論

3.1 分光光度計(jì)的使用

進(jìn)行設(shè)備調(diào)零和自檢，向比色皿中加入去離子水并用吸水紙將外沿的水吸干，將比色皿放入設(shè)備中，掃描后建立系統(tǒng)基線。

將需要比對(duì)的樣品裝入并分別依據(jù)0min、2min、4min、6min、8min、10min的時(shí)間進(jìn)行掃描，將掃描完成后的數(shù)據(jù)線繪制成函數(shù)圖并進(jìn)行比對(duì)以確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

當(dāng)H2O2投加量為0.2ml，F(xiàn)e2+投加量為0.1ml，PH值為3.1，有光催化，燃料濃度為為2mg/L時(shí)，印染廢水中的羅丹明B的去除率最大，基本可以達(dá)到90%。