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      次氯酸鈉處理酸性玫瑰紅B廢水研究

      2020-08-12 10:44:12高江林鄭廣宏李新國董應(yīng)尚王凌峰
      云南化工 2020年7期
      關(guān)鍵詞:玫瑰紅雙鍵菏澤

      肖 方,高江林,鄭廣宏,李新國,董應(yīng)尚,王凌峰

      (1.山東省菏澤生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山東 菏澤 274000;2.山東省菏澤第一中學(xué),山東 菏澤 274000;3.同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200092)

      酸性玫瑰紅B是一種三芳甲烷類染料,屬于最古老的合成染料。由于其復(fù)雜的機構(gòu),酸性玫瑰紅B屬于難生物降解有機物。如何去除廢水中三芳甲烷類物質(zhì)成為環(huán)保工作者的研究熱點[1-3]。汪曉軍等[4]用化學(xué)預(yù)氧化及曝氣生物濾池法處理酸性玫瑰紅B,取得了良好的處理效果。近年來,次氯酸鈉氧化工藝因其去除效果好、操作簡單而備受關(guān)注。筆者研究了次氯酸鈉氧化降解酸性玫瑰紅B廢水的全過程,確定了最佳工藝條件。

      1 材料與方法

      1.1 儀器與藥品

      XHC-401COD恒溫加熱器;CPA2245電子天平;TU-1900紫外分光光度計;BCD-185F電子冷柜;102電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;JB-1恒溫磁力攪拌器。

      K2CrO7;(NH4)Fe(SO4)2·6H2O;Ag2SO4均為分析純;NaClO(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%);HgSO4為優(yōu)級純。酸性玫瑰紅B為市售工業(yè)級,其分子結(jié)構(gòu)如圖1。

      圖1 酸性玫瑰紅B的分子結(jié)構(gòu)

      1.2 試驗步驟

      在燒杯中加入一定濃度的酸性玫瑰紅B廢水,投加一定量的次氯酸鈉溶液,在磁力攪拌器上攪拌一定時間,于最大吸收波長563nm處測定酸性玫瑰紅B溶液的吸光度,換算成濃度,計算其脫色率。同時測定酸性玫瑰紅B溶液的COD值,計算COD去除率。計算公式見(1)。

      其中,ρ1和ρ2為處理前后酸性玫瑰紅B的COD值,質(zhì)量濃度(mg/L)。

      2 最佳工藝條件的確定

      2.1 攪拌時間

      在酸性玫瑰紅B質(zhì)量濃度40mg/L、次氯酸鈉用量1.0mL的實驗條件下,研究攪拌時間對酸性玫瑰紅B脫色率的影響。結(jié)果見圖2。

      圖2 攪拌時間對酸性玫瑰紅B去除效果的影響

      由圖2看出,酸性玫瑰紅B的脫色率隨著反應(yīng)時間的增加逐漸增大。當(dāng)反應(yīng)時間為4h時,酸性玫瑰紅B的脫色率已達60.02%。4h以后,脫色率增加的趨勢相對較為緩慢。因此,控制攪拌時間4h處理效果比較好。

      2.2 次氯酸鈉用量

      在酸性玫瑰紅B質(zhì)量濃度40mg/L、攪拌時間4h的實驗條件下,研究次氯酸鈉用量對酸性玫瑰紅B脫色率和COD去除率的影響。實驗結(jié)果見圖3。

      圖3 NaClO用量對酸性玫瑰紅B去除效果的影響

      由圖3看出,酸性玫瑰紅B的脫色率和COD去除率隨著次氯酸鈉用量的增加均呈現(xiàn)上升趨勢。由酸性玫瑰紅B的結(jié)構(gòu)特點可知,與碳碳雙鍵直接相連的苯環(huán)與碳碳雙鍵之間構(gòu)成了π-π共扼,而沒有與碳碳雙鍵直接相連的另外兩個苯環(huán),其最靠近碳碳雙鍵的碳原子分別于碳碳雙鍵形成了σ-π的超共扼,正是由于這些共扼現(xiàn)象的存在,使得酸性玫瑰紅B染料非常穩(wěn)定,難以降解。次氯酸鈉就能有效破壞其穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu)。當(dāng)次氯酸鈉用量1.0mL時,酸性玫瑰紅 B的脫色率為61.02%,COD去除率為36.78%。當(dāng)次氯酸鈉用量超過1.0mL時,酸性玫瑰紅B的脫色率及COD去除率的增加均趨于平緩。綜合考慮去除效果和處理成本,次氯酸鈉用量應(yīng)該比較適宜,取1.0mL。

      3 結(jié)論

      采用單因素影響實驗確定了次氯酸鈉處理酸性玫瑰紅B廢水的最佳工藝條件:酸性玫瑰紅B質(zhì)量濃度為40mg/L時,在次氯酸鈉用量1.0mL,攪拌時間4h的實驗條件下酸性玫瑰紅B的脫色率可達61.02%,COD去除率可達36.78%。

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