铁碳微电解-Fenton氧化法处理直接蓝2B染料的研究

【摘要】染料废水一般具有污染物浓度高、色度大、成分复杂、降解难度大等特点，是典型的难降解有机废水，传统的废水处理技术难以达到其排放标准。因此，开发高效、经济、适用的染料废水处理技术并探究其作用机理，对染料印染行业废水处理具有积极而深远的意义。本文以典型染料直接蓝2B为研究对象，采用铁碳微电解-氧化法处理染料水。研究内容包括以下三个方面：（1）深入研究该组合方法降解染料直接蓝2B的特性及条件；（2）深入探讨铁碳微电解与试剂氧化法处理染料直接蓝2B的降解过程；（3）初步探讨该组合工艺处理实际印染废水的工艺条件。通过以上实验研究与理论分析，论文得到如下研究结果：（1）铁碳微电解法能有效对模拟染水进行脱色降解，最佳反应条件为：对于8g/L直接蓝2B染水300mL，初始pH值为3±0.1，铁屑投加量为10g，铁碳比为1：1.0，反应时间为30min，COD去除率达64.50%。（2）铁碳微电解-氧化法处理染水的最佳条件组合为：对于微电解处理后的8g/L直接蓝2B染水，氧化过程中双氧水最佳投加量为/L，最佳pH值为3±0.1，药剂最佳作用时间为30min，其COD和色度去除率分别可达83.9%和93.6%； (3)通过紫外、红外、HPLC-MS光谱分析研究了铁碳微电解-氧化法降解直接蓝2B的过程，揭示了偶氮染料的降解规律。铁碳微电解处理染料过程中，染料的共轭基团结构通过各种作用被破坏，导致脱色，但染料结构中的苯环和萘环并未发生开环降解。试剂产生的羟基自由基具有强氧化性，能将直接蓝2B染料完全氧化降解。对于直接蓝2B染料，羟基自由基首先进攻偶氮键附近的基团，破坏发色团基团的结构，从而使染料脱色；然后进攻萘环、苯环等更易发生氧化反应的基团。