模擬染料廢水殘留色度與混合酚吸附研究.pdf

1、在廢水處理方法研究中，測(cè)定處理過(guò)程中各組分濃度的動(dòng)態(tài)變化，有助于更好的了解脫色過(guò)程，本文將化學(xué)計(jì)量學(xué)中的數(shù)據(jù)分析方法與壓電傳感器應(yīng)用于模擬廢水處理過(guò)程的監(jiān)測(cè)中，獲得了模擬染料廢水的殘留色度分布曲線及組分間相互作用的信息，并測(cè)定了混合染料與混合酚體系中有關(guān)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
　　1.吖啶橙的二聚平衡常數(shù)及芬頓氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定
　　因子分析表明，在芬頓氧化降解吖啶橙的脫色體系中，存在三個(gè)對(duì)于殘留色度有貢獻(xiàn)的有色組分，分別為吖

2、啶橙單體，吖啶橙二聚物以及Fe(OH)3絮體顆粒光散射。利用多元線性回歸的方法，求解得到了吖啶橙單體和二聚物的吸收光譜與聚合平衡常數(shù)(K=7641 L/mol)，各有色組分在脫色過(guò)程中的濃度變化曲線，試驗(yàn)了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù):初始pH值，染料濃度，亞鐵離子濃度和過(guò)氧化氫濃度對(duì)脫色速率的影響，對(duì)比了最大吸收波長(zhǎng)法，平均吸收波長(zhǎng)法以及染料濃度法三種不同方法計(jì)算出來(lái)的速率常數(shù)和脫色率。結(jié)果顯示，吖啶橙的氧化符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。由于絮狀物中的小

3、顆粒散射存在，使得利用最大吸收波長(zhǎng)法計(jì)算的速率常數(shù)以及脫色率數(shù)值小于用吖啶橙濃度解析得到的速率常數(shù)以及脫色率數(shù)值。在吖啶橙初始濃度為20?mol/L的模擬廢水溶液中，利用染料濃度，最大吸收波長(zhǎng)法、平均吸光度法、回歸分析濃度法計(jì)算出脫色率分別為100％、85。2％和66.2％，速率常數(shù)分別為0.536、0.228、0.172 min-1，以平均吸光度法計(jì)算脫色率更為客觀，使用染料濃度計(jì)算速率常數(shù)更為可靠。
　　2.殼聚糖用于混合活性

4、染料溶液的吸附脫色研究
　　以殼聚糖作為吸附劑用于活性紫、活性艷紅、活性黑溶液的脫色，在單染料溶液中，三種染料在殼聚糖上的吸附等溫線符合Langmuir等溫式，其中活性紫、活性艷紅、活性黑的飽和吸附量分別為685、735、796 mg/g，吸附平衡常數(shù)分別為0.319、0.133、0.0476 L/mg，它們也能用Freundlich模型擬合，吸附過(guò)程遵從假一級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型，也能用假二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型回歸分析。在混合染料溶液中，

5、各染料的吸附等溫線可用擴(kuò)展型Langmuir等溫式擬合，其飽和吸附量與吸附平衡常數(shù)略高于單染料溶液中的數(shù)據(jù)，表明染料之間存在協(xié)同作用。而總的吸附等溫線符合Langmuir等溫式，脫色動(dòng)力學(xué)可用假一級(jí)和假二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型擬合。當(dāng)吸附劑的投加量不足時(shí)，活性紫優(yōu)先被吸附，吸附態(tài)的活性黑可被溶液中的活性紫和活性艷紅置換而解吸。
　　3.花生殼活性炭吸附苯酚及對(duì)硝基苯酚
　　以花生殼為原料所制備的活性炭對(duì)酚有良好的吸附能力，實(shí)驗(yàn)測(cè)定

6、了苯酚、對(duì)硝基苯酚在活性炭上的吸附特性。結(jié)果表明，兩種酚在活性炭上的吸附等溫線可用Freundlich或Langmuir等溫式回歸分析，苯酚、對(duì)硝基苯酚、混合酚在所制備活性炭上的飽和吸附量分別為148、176 mg/g，吸附平衡常數(shù)分別為0.0293、0.0613 L/mg。吸附動(dòng)力學(xué)曲線可用假一級(jí)或假二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合。在苯酚與對(duì)硝基苯酚的混合溶液中，當(dāng)活性炭投加量不足時(shí)，兩種酚之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附機(jī)制，對(duì)硝基苯酚的吸附平衡常數(shù)大，因而優(yōu)

7、先吸附，混合酚的總吸附量與總平衡濃度、吸附時(shí)間的關(guān)系與單一酚溶液中吸附類似。飽和吸附量和平衡常數(shù)分別為167mg/g和0.0307 L/mg。
　　4.壓電傳感器監(jiān)測(cè)溴代甲基正已基咪唑在石英表面吸附
　　石英晶體微天平是一種對(duì)表面質(zhì)量高度敏感的傳感器，在液隔電極式壓電傳感器的構(gòu)造中，石英表面與溶液直接接觸，能高靈敏地傳感監(jiān)測(cè)石英表面的吸附量變化。在pH>2.5的溶液中石英表面帶負(fù)電荷，可以吸附離子液體溴代-1-甲基-3-正已