过氧化氢/草酸铁体系太阳光催化降解染料废水的研究

2.5　活性艳蓝溶液初始浓度对光降解的影响

研究染料溶液初始浓度与光降解率的关系是为了确定在反应体系中的最佳初始浓度。实验表明,活性艳蓝染料溶液浓度在0~120 mg/L范围内,其浓度与吸光度间存在很好的线性关系:A=0.0236+0.0116C,r=0.9995。改变活性艳蓝初始浓度,其他实验条件同前,考察活性艳蓝光降解情况,结果如图4所示。可以看出,活性艳蓝溶液初始浓度越高,光降解率越低,也即初始浓度越高,光降解所需的时间越长。

实际应用中,选择适当的溶液初始浓度,应主要从处理工艺的经济角度考虑,因为初始浓度低,尽管溶液色度去除快,但污染物去除总量低,不能充分发挥该体系的光催化降解能力;初始浓度过高,反应时间太长,又不能将实验在白天进行完全。

2.6　太阳光/H2O2/草酸铁体系对多种水溶性染料的降解

为考察太阳光/H2O2/草酸铁体系对其他水溶性染料溶液的处理可行性,对另外9种染料进行光降解研究。染料初始浓度为20 ~ 80 mg/L,草酸0.6 mmol/L、硝酸铁0.2 mmol/L、H2O2150 mg/L、pH值3.0,结果见表2。实验表明,该体系对水溶性染料模拟废水均有降解效果,光照1 h后,溶液均褪至无色,脱色效果好;但脱色速率因染料品种不同而不同,这与染料的分子结构及其可降解性能有关系。

3　结　论

在太阳光照射下,过氧化氢/草酸铁络合物能使活性艳蓝染料迅速降解和脱色;在pH值为3, Fe3+/草酸根摩尔比为1∶3时,活性艳蓝降解效果最佳;活性艳蓝初始浓度为20~80 mg/L时,光降解速率随浓度增加而降低;随着过氧化氢浓度的增加,活性艳蓝光降解率提高。对其他9种水溶性染料溶液的研究表明,太阳光/H2O2/草酸铁体系对不同染料的脱色有普遍作用,脱色效果好,说明这是一种很有效的太阳能去污处理方法。由于该体系有能耗少、操作简便和适用范围广等优点,在日照时间长的地区将有很好的应用前景。

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