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1、不溶性偶氮染料的最新降解方式及环保的研究陶鸿珠湖南工程学院化学化工学院化工0902，湘潭 410000摘要：印染废水的排放标准越来越严格， 纺织工业面临的严峻形势是染料对水体的污染问题。光催化氧化技术作为一种高级氧化技术， 近年来在染料废水处理中得到广泛的关注。 本论文利用革酸盐络合物过氧化氢体系， 在太阳光辐射条件下对六种偶氮染料进行光催化氧化研究。 首先考察了铁离子浓度、 草酸浓度和过氧化氢浓度对染料脱色降解性能的影响。 其次研究了无机盐、 表面活性剂和太阳光强度等因素与染料光催化脱色降解以及动力学反应速率常数的之间的关系。 比较了太阳光与人工光源对染料光催化作用的差异；并借助紫外一可见光
2、谱( UV VIS) 和总有机碳 rTOC) 分析了染料脱色降解的反应过程。最后，使用中温型活性染料对棉织物染色加工， 并利用上述技术对其染色废水进行脱色降解和回用研究。实验结果表明： 铁离子浓度增加有利于染料光催化反应的进行； 草酸和过氧化氢的用量的适当增加也有对染料的光催化反应有促进作用。 无机盐对染料的光催化降解有抑制作用， 并随着无机盐浓度的提高， 其作用随之增加： 相同的条件下，氯化钠的抑制作用最显著，硫酸钠次之，硝酸钠最小。表面活性剂在其临界胶束浓度以下， 其对染料脱色降解的影响相对较小； 但是当其浓度超过临界胶束浓度，明显地降低染料脱色率。一般而言，太阳光的强度越高，越有利于染料
3、的脱色降解： 在相同的反应条件下， 在晴天时染料的脱色率明显高于阴天时染料的脱色率。 在此催化氧化体系中， 染料的脱色降解反应可以用假一级动力学反应模型来描述，并且无机赫的存在和太阳光强度的增加并没有影响这种反应模型。利用此技术可以实现活性染料废水的脱色降解，并将脱色后的废水 ( 简称新水 I 和新水 II) 可以作为染色介质回用于棉织物的活性染料染色工艺中。 其染色后织物与自来水为染色介质的染色织物的总色差 (DE)小于 1.5，符合商业化要求，此外染色织物牢度可以达到四级标准。关键词 ：太阳光；偶氮染料：草酸铁I-1202 ；降解；无机盐：废水回用Since discharge limit
4、s are becoming stricter for industry wastewater textile manufactures are searching e 伍 cient and economical methods of pollution reduction T1le technique of pHoto catalytic oxidation is a new kind of water treatment process.with great potential especially in the dyeing wastewaters degradation for it
5、s outstanding effect 111is paper mainly investigated the1pHotocatalytic degradation of six aZO dyes based on ferrioxalate OXalire H202Firstly,study on Fe” oxalic acid and H202 concentration are discussed in detailsSecondly,the relation between inorganic salts，surfactants，solar irradiation and discol
6、oration，reaction kinetics value was investigatedThe different effect of solar and model solar in the ferrOUS oxalate complexH202 on degradation azo dyes had been contrastedIn addition， the process of degradation was shown bv UV-Vis spectrum and ToC Finally three reactive dyes containing two reactive
7、 groups in aqueous solutions were dyed fabric，the dyeing wastewaters carried out by this solar catalytic degradation technology and recycling of WaStcwater The experimentation results indicated that the increase concentration of Fe” hadaccelerated the dyeing degradation，while the oxalic acid and H20
8、2 concentration had an optimization valueThe more or Iess blocked the dye discoloration and degradationInorganic salts had restrained the degradation of dyesthe more of its concentration the worse1e dyeing degradation In the sanle condition NaCl had the most restrained effect on dyeing degradation，n
9、ext Na2S04 the least was NaN03 Surfactants have a specific affected on dyeing discolorationif its concentration less than CM C，it hM a faint contr01if its concentration more than CM C，it had a prominent contr01Generally speaking，the higller the solar irradiance，the faster the discoloration of dyes i
10、n waterIn the sanqe conditiondyes were more efficiency degradated in sunny than in cloudy It was found that the degradation of the dyes followed a pseudofirst order kinetic medel at difierent solar irradiance and the inorganically salts in ferrioxalate OXalite H20，Reactive dyes dyed fabric and produ
11、ced wastewaters， which could be degradated by this pHoto catalytic technology， and the gained water fnew water I and II)Call be recycled in山e reactive dyes dyeing process The results DE 1ess than 15contrasted fabric dyed by new water I&11 with tap Water attained commerce requirement，In additionnew w
12、ater I&II did not affect fabric other fasten and gained four grade standard according to corresponding nation standardKeywords：Solar irradiation ；Azo dye；Ferrioxalate oxaliteH202；DegradationInorganic salts；Recycling ofWastewatersJI随着社会经济发展，水资源供需矛盾加大。 联台国的一项环境调查表明， 2010年可能将会发生一场世界性的饮水危机。专家认为，按照目前的利用水
13、平发展，2到 2l世纪中期，全国总用水需求将增长 60，增加到 8000亿立方米占我国可利用水资源总量的 28。而根据国外经验， 一个国家用水超过其水资源可利用量的20时，就很有可能发生水危机。因此，我国潜在的水危机十分严峻，必须引起高度重视。目前全球以有 60个国家和地区严重缺水， 有 1 3人口得不到安全用水。虽然我国水储量居世界第六位，但人均占有量处于全球第 88位，被列入世界 12 个贫水国之一。 水源十分紧缺， 而水质情况却每况愈下。 我国 78城市河段水质超标，50城市地下水已被污染， 40的水源已不能饮用。 随着乡镇企业的迅猛发展，水体污染已从城市向农村蔓延，例如江苏农村约 70
14、的河流已遭受污染。印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水排放量为每天 4-5 百万立方米。染料分子中含有大量的苯环、氨基等基团，其废水成分复杂、色度深、有异味和无机赫含量高，并且对人体健康产生极大的威胁。染料废是目自 U 难降解的工业废水之一，对环境的危害 R益严重。已受到世界各国广泛重视。随着化工工业的发展，一方面，染料品种增多，在结构上环数增加、碳链增长，导致废水变得难以生化处理。 另一方面，染料新的品种都提高了抗生物性、 抗药物、抗化学氧化等性能。 因此，传统的常规处理方法对这类有机染料化合物的去除也就变得更加困难。 纺织印染业污永的排放， 使得全国各大江河流域受到了不同
15、程度的污染，对人民的生活饮用水构成了严重的威胁， 印染工业废水的综合治理问题已成为当务之急。一、偶氮染料的太阳光催化氧化降解及其染色废水的回用印染废水的排放标准越来越严格，纺织工业面临的严峻形势是染料对水体的污染问题。染料废水的特点：1废水成分复杂且浓度高由于染料生产流程长，从原料到成品往往伴有硝化、还原、氧化、偶合等单元操作过程。副反应多，产品收率低，染料生产过程损失率约2，染色过程损失率10，所以废水有机物和含盐量都比较高，成分非常复杂。 废水中含有较多的原料和副产品，如染料浆料、助剂、油剂、酸碱，纤维杂质及无机盐。2废水量大，色度高，毒性大。染料中间体芳香族卤化物、联苯等多苯环的取代化合物，毒性都较大。 废水中含有许多发色基团，因此色度比较高。 现列出染料废水中主要污染物：悬浮物：纤维碎屑、浆料，整理加工药剂等；BOD-有机物，如染料、3浆料、表面活性荆，加工药剂等；COD：染料、还原漂白剂、醛、还原净水剂、淀粉整理剂等；重金属毒物：铜、铅、锌、铬、汞离子等；色度：染料、颜料在废水中呈现的颜色。 3废水排放问歇、多变性染料工业具有小批量、多品种的特点，每年要生产十几种甚至几十种产品，
