Fe-OH/UV体系同时还原Cr（Ⅵ）和氧化染料废水的研究

论文摘要

染料废水中含有大量的有毒有害污染物,以及各种重金属离子,它们不仅污染环境,破坏水体,同时也严重威胁着人类的生活和身体健康。染料废水中有机污染物,浓度高、色度高、成份复杂、而且其中大量含有多种具有生物毒性或导致致癌、致畸、致突变性能,所以一直是工业污水处理中的难点。同时还含有大量的重金属,它们排入水体后,严重威胁水生生态系统,造成鱼类等水生生物的死亡,而且重金属常常会形成底泥,危害水中植物的生长,容易造成二次污染。其中六价铬就是染料废水中常见的污染物,当六价铬的含量达到10ppm就可能导致水生生物的死亡,长期接触有致癌危险。因此,如何合理有效地治理染料废水是现在人们研究的热点和重要方向之一。本文采用Fe-OH/UV体系来同时还原Cr（VI）和氧化染料废水,在酸性条件下,采用紫外光照射,分别研究了苯胺、苯酚、甲基橙和亚甲基蓝这些有机污染物在Cr（VI）存在情况下的降解情况及其各种影响因素,其中包括空白实验、Fe（III）浓度、苯胺的浓度、Cr（VI）的浓度,以及同时还原Cr（VI）和氧化苯胺和苯酚,氧化甲基橙和亚甲基蓝的电荷相互作用情况的研究,最后还将Fe（III）与TiO2体系对比其光催化降解亚甲基蓝的情况。发现在Fe-OH/UV体系中,同时降解Cr（VI）和染料废水时,某些有机物例如苯酚、甲基橙可以同时加速两者的降解速率,而某些有机物例如苯胺、亚甲基蓝却导致相反的结果,即降解速率下降。仔细分析所得到的实验现象,发现产生这种静电效应的是因为,被降解有机物所带的电荷性质不同而导致的,在酸性条件下,pH=3时,Cr（VI）主要以HCrO4-形式存在而带负电荷,苯酚和甲基橙在此时基本为中性,不带电荷,而苯胺由于-NH2的存在,表面质子化而带正电荷,亚甲基蓝也带正电荷,所以此时带正电荷的苯胺和亚甲基蓝就容易与带负电荷的Cr（VI）结合,从而阻碍了.OH进攻苯胺和亚甲基蓝,导致在Cr（VI）存在时苯胺和亚甲基蓝的降解率反而降低。而苯酚和甲基橙呈中性,则不会与Cr（VI）结合,.OH很容易进攻苯酚和甲基橙,使其更容易被氧化降解。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 染料废水的降解处理研究进展
• 1.3 Cr（VI）废水处理研究进展
• 1.4 Fenton 反应处理染料废水进展
• 1.5 本论文的研究目的及主要内容
• 2 实验部分
• 2.1 实验试剂与仪器
• 2.2 实验方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 Cr（VI）的还原和苯胺的降解的对照实验
• 3.2 pH 值对于同时还原 Cr（VI）和氧化苯胺的的影响
• 3.3 Fe（III）浓度对同时还原Cr（VI）和氧化苯胺的影响
• 3.4 苯胺浓度对反应的影响
• 3.5 Cr（VI）浓度对反应的影响
• 3.6 同时还原Cr（VI）和氧化苯胺与苯酚的研究
• 3.7 同时还原 Cr（VI）和氧化甲基橙与亚甲基蓝的正负效应研究
• 3.8 Cr（VI）的浓度对亚甲基蓝降解的影响
• 2 对亚甲基蓝降解的研究'>3.9 Fe（III）与 TiO₂对亚甲基蓝降解的研究
• 3.10 Fe-OH/UV 体系同时还原 Cr（VI）和氧化染料废水的机理研究
• 4 全文总结
• 致谢
• 参考文献