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染料废水一般具有污染物浓度高、色度大、成分复杂、难降解等特点,是一种典型的难降解有机废水,传统的废水处理技术难以实现对其达标排放。因此,研发一种高效、经济、适用的染料废水处理技术并探讨其作用机理,对于染料印染行业的废水处理具有积极深远的意义。本文以典型的染料直接蓝2B作为研究对象,采用铁碳微电解-Fenton氧化法对染料水进行处理研究,包括以下三方面内容:(1)对联合方法降解染料直接蓝2B的特性、条件进行深入研究;(2)对铁碳微电解及Fenton试剂氧化法处理染料直接蓝2B的降解历程进行深入的探讨;(3)对联合工艺处理实际印染废水的工艺条件进行初步探讨。通过上述实验研究与理论分析,论文获得了如下研究成果:(1)铁碳微电解法能有效地对模拟染料水进行脱色降解,其最佳反应条件为:对于300mL浓度为8g/L的直接蓝2B染料水,初始pH值为3±0.1,铁屑投加量为10g,铁碳比为1:1.0,反应时间为120min,COD的去除率达到了64.50%。(2)铁碳微电解-Fenton氧化法处理染料水的最佳条件组合为:对于经微电解处理后的浓度为8g/L的直接蓝2B染料水,Fenton氧化过程中双氧水的最佳投加量为37mmol/L,最佳pH值为3±0.1,Fenton试剂最佳作用时间为30min,其COD和色度去除率可分别达到83.9%和93.6%;(3)利用UV、IR、HPLC-MS的谱图分析手段研究铁碳微电解-Fenton氧化法降解直接蓝2B的降解历程,揭示了偶氮类染料的降解规律。铁碳微电解法处理染料过程中通过各种作用破坏了染料的共轭基团结构而使其脱色,但并未使染料结构式中的苯环、萘环等发生开环降解,Fenton试剂产生的羟基自由基具有很强的氧化性,可以将直接蓝2B染料彻底氧化降解。对于直接蓝2B染料,羟基自由基首先攻击偶氮键附近的基团,使其发色基团结构遭到破坏,从而使染料脱色;然后攻击更易于发生氧化反应的基团如萘环、苯环等。