活性染色废水的光电催化降解

1.3　新型光电催化反应器及其脱色原理和方法

自行研制的多层间隔固定床非均相间歇式三维电极光电催化反应器由圆柱状容器( 11 cm,有效容积600 mL)、圆柱形石英试管( 2 cm)、石英试管中的低压紫外光源(125W, 365 nm)及由PVC板做成的气体分布板(孔径小于2mm)组成,另外还接有钛网阳极和四块石墨阴极(两者间接有直流稳压电源),以活性炭(填充的负载掺杂1%La元素的纳米TiO2)为第三极,并由空气泵供氧。

本反应器将非均相三维电极和光催化技术巧妙结合,不仅利用阳极的氧化作用和阴极的还原作用,而且利用电场所产生的·OH、H2O2、—OH等活性物与光催化发生协同作用,在TiO2颗粒表面不断更新,有机协调反应体系,使降解反应更全面;其中的多层间隔式固定床更有利于传质效果,提高体系的降解速率。

将500 mL 200 mg/L的活性染料溶液加入反应器后,通入空气,同时打开紫外灯和电源,控制一定条件(pH值、染料浓度、外加电压、通气等)进行反应,并用磁力搅拌器搅拌。每隔一定时间取反应液在台式高速离心机上分离15 min,分离出上清液后,用紫外-可见光分光光度计于最大吸收波长处测其吸光度A,进而求出染料的降解率(η):

式中:C0———染料溶液的初始浓度,mg/L;

Ct———降解t时间后染料的浓度,mg/L。

1.4　染色及测定方法

染浴由活性染料和元明粉配制而成,浴比50∶1,按图1中的染色工艺曲线对织物进行染色。染毕,取出水洗,然后皂煮10min(皂洗剂2 g/L、碳酸钠1 g/L,浴比30∶1,温度95℃),最后水洗、烘干[4],并使用测色仪测定织物的颜色特征值。

图1　活性染料染色工艺曲线

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