Fenton法脫色降解活性黑KN-B模擬廢水文獻(xiàn)綜述

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1、文獻(xiàn)綜述Fenton法脫色降解活性黑KN-B模擬廢水一、前言1.1目的研究以Fenton試劑作為氧化劑，以活性黑5為處理目標(biāo)物，采用最大可見吸收波長（600nm）下吸光度的變化表征染料的脫色效果，芳環(huán)結(jié)構(gòu)特征吸收波長（255）下吸光度的變化特征染料芳環(huán)結(jié)構(gòu)的氧化降解過程，探討該種活性染料的脫色降解動力學(xué)過程及其影響因素，并對其脫色降解機(jī)理進(jìn)行初步探討。1.2意義活性碳吸附法不適用于不溶性染料。生物處理法會因染料對生物的毒性作用而不能有效的脫色。印染工業(yè)要用到許多不同的染料和顏料。全世界每年生產(chǎn)染料大約700000噸。這幾年來，估計每年制造和生產(chǎn)染料的12％作為廢水被排放掉，而被排放染

2、料的20％是通過廢水處理設(shè)備進(jìn)入環(huán)境，這些流出的廢水導(dǎo)致嚴(yán)重的污染。從染坊流出的廢水不僅從審美角度讓人感到厭惡，而且BOD(生物需氧量)、COD(化學(xué)需氧量)、Toc(總有機(jī)碳)、懸浮物具有較高的濃度，使得環(huán)境惡化。染料又分為三種：按來源劃分(天然和合成染料)、按應(yīng)用性能劃分、按化學(xué)結(jié)構(gòu)劃分。常用后兩種分類方法。染料按應(yīng)用性能分為以下幾類：直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料、還原染料、陽離子染料、冰染染料、縮聚染料等。按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(主要是根據(jù)染料所含共軛體系的結(jié)構(gòu)來分)可分為：偶氮、酞菁、蒽醌、菁類、靛族、芳甲烷、硝基和亞硝基等染料。偶氮染料本身無毒，但在厭氧條件下，偶氮染料在

3、微生物的作用下形成致癌芳香胺。文獻(xiàn)指出偶氮染料經(jīng)還原可裂解出一種或多種致癌芳香胺，因此規(guī)定在最終產(chǎn)品或產(chǎn)品染色部分上的偶氮染料的芳香胺濃度不能超過30p：pm。偶氮染料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，化學(xué)穩(wěn)定性高，難以生物降解，是重要的環(huán)境污染物，是水處理領(lǐng)域的研究熱點和難點。水體遭受酚污染后會嚴(yán)重影響水產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。水體中低濃度酚會影響魚類的回游繁殖，使魚類有酚昧；高濃度酚將引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可大大抑制水生微生物(如細(xì)菌、海藻等)的自然生長，有時甚至使其停止生長[1]。濃度在大于500mg·L．1的含酚廢水稱為高濃度含酚廢水。對商濃度含酚廢水進(jìn)行回收處理一直備受關(guān)注，比較常見的回收

4、處理方法有萃取法和吸附法。采用與水不相溶的有機(jī)溶劑萃取廢水中的酚類物質(zhì)[2]，具有比較高的回收率。但處理后的出水還留有相當(dāng)數(shù)量的酚；而且有機(jī)溶劑在廢水中的輕微溶解度不僅會導(dǎo)致有機(jī)溶劑的損失，還會增加廢水中有機(jī)物的含量，造成對環(huán)境的二次污染。濃度在5～500mg．L．1的含酚廢水稱為中等濃度含酚廢水。中等濃度含酚廢水的處理方法有生物法、活性炭吸附法及化學(xué)氧化法等。在無高濃度有毒物質(zhì)或存在預(yù)先脫除有毒物質(zhì)工藝的情況下，對中等濃度含酚廢水來說，生物處理法是應(yīng)用最廣的處理方法。生物處理工藝包括活性污泥法、氧化塘、氧化溝、生物濾池，但生物法所能處理的含酚廢水一般要求酚含量在100mg．L-1以

5、下，對其它污染物也有一定要求。在工業(yè)廢水中，往往存在著對微生物有抑制和毒害作用的有毒物質(zhì)，使細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞，菌體內(nèi)的酶因變質(zhì)而失去活性?；钚蕴课椒▽τ谥械葷舛鹊暮訌U水也有較好的處理效果，但也存在著與高濃度含酚廢水活性炭吸附法相同的缺點。除活性炭之外，爐灰、煤粉、半焦碳、硅藻、磺化煤、煤渣、二氧化硅、木粉以及氫氧化鋁等也可以作為回收含酚廢水中酚的吸附劑[3]。化學(xué)氧化法對于處理中等濃度含酚廢水具有較好的效果，采用的氧化劑主要有高錳酸鉀、液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧和過氧化氫等。WongC．和Dequittner認(rèn)為使用過氧化氫脫酚在很多方面優(yōu)于其他化學(xué)氧化劑[4]。使用氯

6、的不足之處在于有形成氯酚化合物的風(fēng)險，以及過剩的氯會同水中的其他組分締合生成有機(jī)氯化合物[5]；而使用臭氧則需要較高的投資以及購置臭氧發(fā)生器[6]；使用高錳酸鉀需要固體進(jìn)料裝置，而且單元氧化能力的消耗量較大。在亞鐵離子催化劑存在下，過氧化氫可將酚充分氧化，過氧化氫過量時含酚廢水處理的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和無機(jī)離子，反應(yīng)最佳pH值為3．0～4．0，pH值稍高或稍低均會導(dǎo)致脫酚效率的急劇下降。染料廢水凈化處理，最突出的問題是脫色與難降解有機(jī)物的去除。目前處理技術(shù)遵循兩條基本思路：(1)將發(fā)色物質(zhì)與其他難降解的有機(jī)物富集后進(jìn)行分離；(2)直接破壞發(fā)色物質(zhì)與其他難降解的有機(jī)物，使其最終礦物

7、化。對于染料廢水的處理方法，主要可分為兩大類，即物化法和生化法。有機(jī)染料是一大類化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難以降解的化學(xué)品，一般的物化處理法，即常規(guī)物理、化學(xué)方法，常常達(dá)不到對含染料廢水進(jìn)行有效脫色的目的[7][8]。至今所報道的較為有效的物化處理法，主要有輻射法、吸附．萃取法、磁分離法、混凝沉降法和氧化法等。Solpan[7]等采用D射線輻射法對活性染料進(jìn)行脫色和降解研究，結(jié)果表明，對活性藍(lán)5和活性黑5的脫色和降解效果都很好，且隨輻射劑量的增加而增加；當(dāng)其濃度較低時