论文部分内容阅读
本文对染料废水现行的主要治理方法和微波技术在环境保护方面的应用现状进行了评述,阐述了微波辐照的原理和特点,并在此基础上提出以吸附-微波催化法处理染料废水。主要的研究内容和得到的结论如下: 1. 分别选取六种染料作为模型污染物,对其溶液的特性进行分析(包括染料溶液的最大吸收波长、工作曲线方程和各染料溶液的CODCr值)。2. 根据本研究对微波-催化剂的要求,考察了六种材料(包括过渡金属氧化物、负载型大孔树脂、分子筛及负载型分子筛、钢丝碗刷、焦炭、铁屑)作为催化剂进行染料废水的微波处理初步试验。根据初试验结果,发现焦炭和废铁屑都有较强的吸附能力,并且在微波辐照条件下可产生足够的高温使吸附在其表面的染料分子分解,它们的机械强度高,重复使用性能好,所以选择焦炭和铁屑作为本研究的微波-催化剂。3. 以三种不同的染料溶液为模型污染物,分别用颗粒状焦炭为吸附催化剂,首先在微波辐照条件下加速吸附溶液中的染料分子。当焦炭用量为3 g,染料溶液体积为24 ml 时,用100 %微波功率分别辐照活性橙X-GN、亮绿和硫酸耐尔蓝溶液14 min、7 min 和1.5 min 后,其脱色率可达到97.51 %、99.80 %和99.30 %。然后将使用过的焦炭在微波中分别在不同功率下辐照再生一定时间后,再进行重复试验,溶液的脱色率分别达到98.92 %、99.86 %和99.30 %。当反应重复10 次后溶液的脱色率基本上保持不变。通过对处理前后的染料溶液的紫外-可见光谱分析可见,经微波催化处理后,染料已被完全从溶液中去除。根据实验现象,初步推测该反应的机理是:首先,微波辐照可以加快溶液中的染料分子在焦炭表面的吸附速率(不排除在该阶段已有部分吸附在焦炭表面的染料分子被焦炭吸收微波能量而产生的高温分解的可能),然后再利用焦炭能在微波辐照条件下产生高温的特性,使吸附在焦炭表面的染料分子分解,达到再生焦炭的目的。4. 以三种不同的的染料溶液为模型污染物,分别用铁屑为吸附催化剂,在微波辐照条件下静态处理染料溶液。当铁屑用量为2cm3,染料溶液体积为24 ml 时,用100