【摘 要】
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含偶氮染料废水不仅成分较为复杂而且可生化性差,且浓度较高,若直接排放会对水资源环境造成严重污染,偶氮染料废水毒性大并且难以降解;非晶合金因具备优异的催化性及良好的耐腐蚀性并在偶氮染料废水处理领域有了广泛的研究且具有很好的降解效果,与传统处理方式相比降解速率较高,操作简单,成本低,无二次污染的优点。本文首先研究了Cu基非晶合金高级氧化法处理染料废水的行为过程,实验以酸性橙作为目标污染物,研究了Cu4
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含偶氮染料废水不仅成分较为复杂而且可生化性差,且浓度较高,若直接排放会对水资源环境造成严重污染,偶氮染料废水毒性大并且难以降解;非晶合金因具备优异的催化性及良好的耐腐蚀性并在偶氮染料废水处理领域有了广泛的研究且具有很好的降解效果,与传统处理方式相比降解速率较高,操作简单,成本低,无二次污染的优点。本文首先研究了Cu基非晶合金高级氧化法处理染料废水的行为过程,实验以酸性橙作为目标污染物,研究了Cu46Zr44.5Al7.5Y2非晶合金活化Na2S2O8（PS）产生硫酸根自由基的效能和机制,重点考察了溶液初始p H值、Cu46Zr44.5Al7.5Y2非晶合金用量、PS初始浓度、温度对Cu46Zr44.5Al7.5Y2非晶合金活化过硫酸钠降解酸性橙的影响。综合分析实验结果,对于Cu46Zr44.5Al7.5Y2非晶合金/PS体系来说可以显著地降解水中酸性橙;随着PS初始浓度的增大,酸性橙的降解率逐渐提高,但增长趋势减缓;随着初始p H的增加,酸性橙的降解率逐渐降低;随着温度的升高,酸性橙的降解率也随之提高,但降解率增加趋势减慢,Cu46Zr44.5Al7.5Y2非晶合金具有优异的催化性能及其良好的稳定性,在重复循环使用十次之后,Cu46Zr44.5Al7.5Y2非晶合金处理偶氮染料的降解效率和降解速率依然具有良好的效果。然后将Fe78Si9B13非晶合金与电化学方法联用对偶氮染料进行降解,电流的施加对降解效果有着非常重要的促进作用,突出显示能够电催化H2O2反应生成羟基自由基（·OH）,从而快速氧化分解污染物,提高降解速率。本组实验利用正交实验法确定降解性能较好的实验参数,并针对各个参数进行进一步的探讨和优化,确定出最优的实验参数,在最优实验参数条件下,进行循环稳定性实验,考察铁基非晶合金结构稳定性。实验结果显示,电化学法在酸性橙浓度为0.3 g/L,电流密度为0.09 m A/cm2,p H值为3,非晶合金用量1.5 g/L,温度为30℃,H2O2浓度为0.09 g/L的条件下,反应90分钟后酸性橙降解率与COD降解率分别为88.76%和85.83%,在最优条件下进行3次重复性实验,发现循环三次Fe78Si9B13非晶合金仍然具有较好的降解效果并且对对循环三次的Fe78Si9B13非晶条带进行XRD和SEM表征,发现Fe78Si9B13仍为非晶结构,并具有良好的结构稳定性和耐腐蚀性,既增加循环使用寿命又节约成本。
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