高锰酸钾脱色降解直接耐酸大红4BS的反应机理研究

以高锰酸钾(KMnO_(4))为氧化剂,含有染料直接耐酸大红4BS(以下简称大红4BS)的溶液为模拟废水,研究KMnO_(4)对大红4BS的脱色机理,分析KMnO_(4)不同投加量对大红4BS脱色效果的影响。结果表明:当KMnO_(4)投加量为15 mg/L时,反应1 h脱色率可达95.3%;脱色机理主要是KMnO_(4)氧化及氧化过程中形成的二氧化锰(MnO_(2))对大红4BS吸附的共同作用。

悬浮态光催化超滤膜反应器处理4BS染料废水

选用光催化/超滤耦合技术处理含偶氮染料直接耐酸大红4BS的模拟废水,测试了不同pH条件下悬浮态TiO2对4BS染料的等温吸附效果,TiO2用量以及4BS初始浓度对光催化降解效果的影响,确定了各个操作参数的最佳值,并进行了不同超滤膜回收光催化出水中TiO2的试验。结果表明,TiO2对4BS的吸附效果在pH为5.5时最好。根据初始反应速率的计算,得出在50mg·L-1的4BS溶液中加入1g·L-1TiO2的降解效果最佳,此时初始反应速率为3.13×10-7mmol·L-·1min-1,90min染料浓度去除率可达到99%以上。PAN700和PVDF700两种超滤膜对光催化出水TiO2回收率均为99%以上,但PAN700比PVDF700通量大,120min后通量仍可达214.0L·m-2·h-1,具有很好的实际应用前景。

双氧水助光催化降解直接大红染料废水的研究

利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛薄膜,研究加入微量H2O2协助光催化降解直接大红废水的可行性。分别讨论不同氧化工艺、H2O2投加量和反应时间、pH值、废水的初始浓度对脱色率的影响.结果表明,pH值较低、H2O2投加量为3 mL/L、废水溶液初始浓度较低时有较好的降解效果.

悬浮态光催化超滤膜反应器降解偶氮染料4BS

采用悬浮态光催化超滤膜反应器处理偶氮染料直接耐酸大红4BS。系统地研究了溶液pH值、TiO2和4BS浓度对光催化过程以及进水流速、操作时间对PAN700和PVDF700两种超滤膜分离TiO2过程的影响,得出悬浮态光催化超滤膜反应器的最佳操作条件。实验结果表明,pH为5.5时,TiO2对4BS的吸附性最好,吸附过程符合Langmuir等温吸附规律。在UV=100W、T=20℃、染料初始浓度为50mg·L-1以及催化剂TiO2浓度为1g·L-1的最佳光催化操作条件下反应60min后,染料4BS去除率可达到97.9%。超滤膜回收TiO2的过程中,随着流速增加,产水通量增加,出水水质维持稳定,且PAN700比PVDF700性能更好,出水浊度低,产水通量更大。PAN700膜在0.12MPa、40L·h-1的进水流速下连续运行120min后,通量仅衰减28%,为214.00L·m-2h-1。通过滤饼模型计算了分离过程的污染常数β值,结果表明PAN700比PVDF700膜更适合用于耦合分离过程。

直接大红4BE染料吸附脱色真菌的分离及特性研究

通过梯度富集培养,筛选到一株偶氮染料直接大红4BE吸附脱色真菌HS-DY08,该菌在基础培养基中,30℃、150r/min条件下,24h内对浓度为30mg/L的直接大红4BE的吸附脱色率达92%。脱色液动态扫描结果显示,随着HS-DY08菌株对染料的吸附脱色降解,直接大红4BE的吸收峰(526nm)明显降低,中间产物(325nm)的吸收峰逐渐升高,且染料吸附过程中菌体生长量增加,表明菌株对染料的吸附脱色过程中伴随着对染料的生物降解和利用。不同的共基质底物对直接大红4BE吸附脱色能力的促进作用依次为:PDB>葡萄糖>蛋白胨>NH4Cl。结合形态特征及显微观察结果,初步鉴定HS-DY08为青霉属(Pemnicillium sp.)。

偶氮染料4BS光解动力学和总氮脱除的初步研究

采用单独紫外光氧化降解偶氮染料直接耐酸大红(4BS),研究了不同因素对4BS光解效果的影响,并初步考察了光解对4BS溶液总氮的去除效果.结果表明,单独紫外光氧化法对4BS及溶液中的总氮有一定的去除效果.在非强碱性条件下,4BS的光解过程符合准一级反应动力学模型.速率常数随紫外光强的增强而增大,并且与初始ρ(4BS)呈负相关关系.溶液pH是影响光解反应的重要因素,速率常数随pH升高而增加显著,强碱性条件下光解速率最快.光解对溶液中总氮的去除分为三步,含氮结构的发色基团易吸收紫外光,在反应初期被降解而生成气态含氮物,生成的中间产物比较稳定,需要经过一段时间的能量积累才能继续降解,从而总氮的去除率再次升高.

零价铁活化过硫酸钠对偶氮染料4BS的脱色机理

以直接耐酸大红4BS为研究对象,利用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PDS)对其进行脱色研究,考察了PDS浓度、ZVI浓度、pH、温度等对脱色的影响.结果表明,一定浓度的ZVI与PDS联合使用能促进大红4BS的脱色,在20 min时脱色率达98.79%,远高于使用单一药剂的效率,且反应符合准一级反应动力学方程.低pH有利于反应的进行,随着pH值降低,反应速率逐渐加快,在pH=10.42时,反应90 min仅脱色9.41%,而在pH=3.03时脱色率达95.57%.温度的升高虽然能加快大红4BS的脱色,但是会使PDS的利用率降低,当温度由20℃增大到60℃时,PDS的利用率降低12%,且温度对大红4BS降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型(R2=0.988),计算的活化能为14.44 k J·mol-1.分别以叔丁醇与异丙醇为分子探针的自由基清除实验显示:ZVI活化PDS降解大红4BS是以SO-4·为主导的自由基反应过程.

掺铁钨酸铋的制备及其超声降解性能测试

为了探究掺铁钨酸铋催化剂的超声催化性能,本实验采用溶剂热法合成了掺铁Bi_2WO_6催化剂,使用X射线衍射、电子能谱和场发射扫描电镜对催化剂的物质结构和形貌进行了表征,研究了该催化剂的超声催化降解性能.以直接大红作为模拟染料废水,考察了催化剂的铁掺杂量、投加量、溶液初始浓度、溶液pH值以及超声功率对染料废水的超声催化降解性能的影响.实验结果表明:当铁的掺杂量为1%,投加量为0.05g(0.2g·L^(-1)),溶液初始浓度为10mg·L^(-1),pH值为6,超声频率为45kHz和超声功率为80%时,直接大红染料废水的超声催化降解率达到最高值90.47%.

活性炭负载TiO_2催化剂对直接耐酸大红4BS溶液的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载型TiO2催化剂,采用了XRD、BET和SEM对催化剂进行表征。研究了催化剂对直接耐酸大红4BS的紫外光催化降解,比较了活性炭、P25和TiO2/AC对4BS溶液的降解能力,探讨了催化剂煅烧温度和投加量以及染料溶液的初始浓度对光催化降解率的影响,并对催化剂进行了回收再生实验。结果表明,500℃下煅烧的TiO2/AC催化剂比表面积为1147.88m2/g、TiO2粒径为21.9nm、晶相组成以锐钛矿为主,具有良好的光催化活性和稳定性;90min后2g/L催化剂对150mg/L的4BS溶液紫外光催化降解率达到99.8%。

坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附动力学特征

研究了坡缕石对水中直接耐酸大红4BS的吸附动力学，在初始质量浓度为30～50mg／L，转速为100～200r／min，以及温度为303～348K的范围内，坡缕石对直接耐酸大红413．5的吸附动力学数据均符合准二级速率方程。结果表明，坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附是外表面吸附，吸附表观活化能为11．92kJ／mol，说明此吸附是由液膜扩散控制的物理吸附过程。

可见光催化剂BiVO_4降解废水中直接耐酸大红4BS

以直接耐酸大红4BS模拟染料废水为目标污染物,研究了BiVO_4对直接耐酸大红4BS(简称4BS)的吸附效果以及废水初始质量浓度、废水pH和BiVO_4的加入量对光催化降解效果的影响。实验结果表明:当废水初始质量浓度为40 mg/L、废水pH为6.38、BiVO_4加入量为1.0g/L时,4BS的降解率可达98.9%;BiVO_4重复使用5次后4BS的降解率可达80.0%以上;COD的变化趋势说明4BS被催化剂吸附和光催化降解的过程是循序渐进的。

改性玉米芯对直接大红4BS吸附性能研究

用柠檬酸对玉米芯进行预处理,研究改性玉米芯在不同条件下对直接大红4BS的吸附性能.结果发现:温度、时间、pH、染料初始质量浓度、无机盐NaCl和吸附剂用量等因素对吸附效果均有影响.改性玉米芯吸附50 mL 50 mg/L直接大红4BS的最佳条件为:吸附剂用量1.0 g,吸附时间为210 min,pH=2,吸附温度70℃,在此条件下吸附率可达99%.

改性坡缕石黏土对直接大红的吸附性能研究

用氧化铝对坡缕石黏土进行包覆改性,通过静态吸附实验研究了改性黏土吸附染料直接大红的特征。结果表明,改性坡缕石黏土对直接大红的吸附作用较原土明显提高,在吸附剂用量为2.0 g/L、振荡速度为150r/min、pH值近中性的条件下,吸附率达90%以上;吸附过程较好地符合准二级动力学模式,吸附等温线可由Langmuir方程描述,吸附焓ΔH为10.06 kJ/mol,吉布斯自由能ΔG<0,吸附是自发的吸热过程。

纳米Ni/Fe双金属去除水溶液中直接耐酸大红4BS的研究

采用纳米Ni/Fe双金属对直接耐酸大红4BS(DFS-4BS)染料进行去除研究。考察了不同反应参数对DFS-4BS去除效果的影响。结果表明,在pH值5.0,30℃,DFS-4BS质量浓度100 mg/L,纳米Ni/Fe质量浓度8g/L和反应4 h的优化条件下,DFS-4BS的去除率达89.5%。动力学研究表明,纳米Ni/Fe对DFS-4BS的降解符合伪一级反应动力学方程,表观速率常数K_(obs)为6.3×10^(-3)mid^(-1),半衰期为110.02 min。纳米Ni/Fe对实际废水中的DFS-4BS去除率为71.2%。

微生物燃料电池处理直接大红模拟废水

构建了以厌氧污泥作为接种菌源、以铁氰化钾为电子受体、以醋酸钠为基质的双室微生物燃料电池(MFC),研究了MFC在不同的直接大红初始浓度下对基质的降解效果以及系统的产电性能。结果表明:MFC产生的电能主要源于阳极微生物对醋酸钠的降解,直接大红的脱色源于微生物及电化学的降解。直接大红对MFC微生物活性有负面影响,但有利于电子传递。在醋酸钠初始浓度为0.5g·L^(-1)、直接大红初始浓度为100mg·L^(-1)时,处理效果最好,MFC对直接大红模拟废水的48h最大脱色率为38.6%,COD最大去除率为57%,输出功率密度和输出电压分别为6.5 mW·m-2和450 mV左右。

微波强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解

采用微波无极灯强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解进行研究。初步考察反应温度、微波功率、pH值、催化剂TiO2浓度、曝气量、直接耐酸大红4BS初始浓度、外加氧化剂H2O2量等因素对直接耐酸大红4BS降解效果的影响。实验结果表明,反应最佳温度是55℃、最佳催化剂TiO2投加量为6 g/L;较低pH值、高微波功率、外加氧化剂H2O2有利于直接耐酸大红4BS的降解。与常规的光催化相比,微波减弱pH值和染料初始浓度对降解效率的影响。在优化工艺参数和未加H2O2条件下,反应4 h后,质量浓度为500 mg/L的直接耐酸大红4BS降解率达到90%。

铁系混凝剂对大红染料废水处理效果研究

采用Fe（NO）3.39H2O和FeSO.47H2O混凝剂处理模拟大红染料废水,通过改变各药剂投加量及废水pH值,考察其对废水COD和色度的去除效果。实验结果表明：两种混凝剂在处理大红染料废水中都表现出了较好的脱色性能,而Fe（NO3）3.9H2O的去除性能较FeSO.47H2O更为优越。Fe（NO）3.39H2O对染料废水的脱色作用十分显著,所有的脱色率都在86%以上。当投加量为0.18 g时,脱色率达最大值93.3%;当投加量为0.24 g时,COD去除率为63.6%。FeSO.47H2O对废水色度的去除效果好于COD的去除。其最佳投加量为1.5 g,此时,脱色率达82.4%;当投加量为0.9 g时,COD去除率为51.8%。Fe（NO）3.39H2O在pH为5.0-9.0之间处理效果都较好,当pH=8时,其脱色率最高,为93.4%;FeSO.47H2O在pH为6.0-8.0之间最佳,当pH=8时,脱色率最高为83.2%。

鱼腥藻/小球藻对直接染料的光催化生物降解

利用湖泊中大量的藻类等水体生物资源对水中的污染有机物进行降解，既是治理染料废水污染的一种全新途经，又能解决湖泊中藻类泛滥的问题，可为中国三湖（太湖、巢湖和滇池）蓝藻的控制与资源化提供新的思路。文章以印染行业中常见的直接染料为研究对象，利用分光光度法，就鱼腥藻和小球藻对直接橙s、直接大红4BE在高压汞灯、紫外灯、太阳光下的催化生物降解进行了研究与分析，结果表明：在三种光源的催化作用下，鱼腥藻和小球藻对两种直接染料都有明显的降解，其中，太阳光源下的降解效果最佳，pH值、藻的浓度、光强都是影响降解效果的重要因素。

羧甲基交联淀粉絮凝直接大红染料废水的研究

可溶性淀粉用环氧氯丙烷交联制得交联淀粉,进而和氯乙酸反应得到含有羧甲基的产物,它对直接大红染料废水有优良的絮凝作用。用正交试验找出了该絮凝剂的最佳制备条件,在10g淀粉中,用12g氯乙酸,碱浓度为30%,温度为60℃时制得的产品具有最好的絮凝效果。在配合使用中,它与硫酸铝的最佳用量分别控制在10×10-6和171×10-6。该产品对其它直接染料废水也有明显的絮凝效果。

镁铝铁三元类水滑石对印染废水的吸附性能研究

采用共沉淀法合成出一系列镁铝铁不同摩尔比的磷酸二氢根型三元类水滑石(HTLCs),考察了该类水滑石及其焙烧产物(cHTL)对直接大红染料废水的吸附性能。实验结果表明,以镁铝铁摩尔比为3∶0.25∶0.75制得的HTLCs对直接大红的脱色效果最好;HTLCs和cHTL对直接大红染料的吸附规律均更好地符合准二级动力学方程和Langmuir等温式,但cHTL的吸附量明显高于HTLCs;两者的饱和吸附量分别为112.65 mg.g-1和359.05 mg.g-1;经5次重复利用的HTLCs和cHTL对直接大红的脱色率仍高达80%以上。