电解法处理C.I.Reactive Red 241、C.I.Disperse Blue 56模拟染料废水的研究

姚 鹏 赵 晖 张逸婷 吕 湾

(武汉纺织大学环境工程学院，湖北 430200)

染料废水是当前最主要的水体污染源之一。染料废水含有多种具有生物毒性或“三致”性能的有机物，易造成水生生物群落的毁坏。合成染料通常具有复杂的芳香分子结构，这些结构使染料分子更加稳定，难于被生物降解[1、2]，使其成为目前最难治理的工业废水之一。

本实验研究了用电解法处理C.I.Reactive Red 241、C.I.Disperse Blue 56模拟染料废水，研究了多种因素对电解效果的影响，以期寻找到对有色废水有较好的脱色效果的优化处理条件。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验试剂

表1-1 实验试剂

1.1.2 实验仪器

表1-2 实验仪器

1.2 染液的制备

称取染料，用蒸馏水溶解后，移入容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，配制成一定浓度的染液备用。

1.3 试验数据处理

分光光度计测吸光度，计算脱色率η。

用紫外可见分光光度计测定染料溶液在最大吸收波长的吸光度。根据吸光度的变化计算脱色率：

(3-1)

式中：η-脱色率(%)；A0-反应前染料溶液的吸光度；At-反应t时刻的染料溶液吸光度；t-反应时间(min)。

1.4 试验方法

①通过调节蠕动泵的水流速度确定适当的流速：调节蠕动泵的速度v=5RPM时，电解槽一个周期的时间为20min。

②观察不同电压对电解效果的影响；

③在最佳电解时间及电压条件下，研究pH对电解效果的影响。

2 结果与讨论

2.1 C.I.Reactive Red 241模拟废水的研究

C.I.Reactive Red 241的最大吸收波长为540nm。

实验条件：v=326.5ul/min C=100mg/L

2.1.1 起始电压及处理时间对η的影响

根据图2-1知，C.I.Reactive Red 241在U=14V之前η保持上升。从U=14V、I=3.2A 开始，η先上升后保持平缓，在t=30min时所获得的脱色效果最佳，η达到86.8%；而U=18V时，η最大为86.9%。故选择U=14V、I=3.2A、t=30min为优化条件。

图2-1 电压变化及处理时间对η的影响

2.1.2 pH对η的影响

实验条件：U=14V I= 3.2A t=30min

图2-2 pH对η的影响

根据图2-2，C.I.Reactive Red 241模拟染料废水去除率随pH的增大先上升后降低，在pH=7时取得最佳的处理效果，η达到86.8%。

2.1.4 小结

C.I.Reactive Red 241的脱色效果在U=14V，I=3.2A，t=30min，pH=7即中性条件下最佳，达到86.8%。

2.2 C.I.Disperse Blue 56模拟废水的研究

C.I.Disperse Blue 56模拟染料废水的最大吸收波长560nm。

实验条件：v=326.5ul/min C=200mg/L

2.2.1 起始电压及处理时间对η、COD的影响

图2-3 电压变化及处理时间对η的影响

由图2-3可知，C.I.Disperse Blue 56在U=14V之前η保持上升，当U=14V、I=3.2A 时，η先上升后下降，在t=25min时所获得的脱色效果最佳，η达到79.7%，而U=18V时，η最大仅达到了69.7%。故，选择U=14V、I=3.2A、t=25min为最佳优化条件。

2.2.2 pH对η的影响

实验条件：U=14V I= 3.2A t=25min

图2-4 pH对η的影响

根据图2-4，C.I.Disperse Blue 56模拟染料废水去除率随pH的增大先上升后降低，在pH=7时取得最佳的处理效果，η达到79.7%。

2.2.3 小结

C.I.Disperse Blue 56的脱色效果在U=14V，I=3.2A，t=25min，pH=7即中性条件下最佳，η达到79.7%。

3 分析总结

(1)电解法对于研究的染料在一定的处理条件下可以进行有效的脱色处理；

(2)C.I.Reactive Red 241的脱色效果在U=14V，I=3.2A，t=30min，pH=7即中性条件下最佳，达到86.8%。

(3)C.I.Disperse Blue 56的脱色效果在U=14V，I=3.2A，t=25min，pH=7即中性条件下最佳，η达到79.7%。

[1]Kannan N，Sundaram M M.Kinetics and mechanism of removal of methylene blue by adsorption on various carbons-a comparative study[J].Dyes Pigments，2001，51(1)：25-40.

[2]Isik M，Sponza D.A batch study for assessing the inhibition effect of direct yellow 12 in a mixed methonogenic culture[J].Process Biochem，2005，40(3/4)：1053-1062.