染料在生产过程中也会产生大量的“废水、废气、废渣”。其中染料行业所产生的废水具有碱性大、色度深、组分复杂、COD、BOD浓度高、悬浮物多、难降解物质多等特点。高铁酸盐具有较强的选择性和强氧化性,在分解中产生具有较强混凝性能的Fe2+、Fe3+离子。因此,在废水处理过程中通常将其作为绿色、环保型氧化剂。
1、实验部分
1.1 仪器与材料
(1)实验仪器。
紫外可见吸收光谱仪(UV-3010、HATACHI)、离心机、磁力搅拌器、紫外可见光光度计(UV7558)、pH计(32C5)、电子精密天平。
(2)实验药品、材料。
活性黄X-R(市售)、硫酸钠(分析纯)、高铁酸钾。
1.2 实验废水配制
依据本次实验需要,称取活性黄X-R,采用蒸馏水定容,结合实验的需要采用NaOH或H2SO4调整pH值。根据实验设计,准确称取活性黄X-R染料,并用蒸馏水定容。
1.3 测定活性黄X-R吸收光谱
实验用活性黄X-R染料废水溶液吸收光谱曲线如图1,从图1可以看出,在紫外区215nm左右有一明显较强的收峰,在可见光区381-415nm也有较大吸收,除此以外区域的吸收较小,超过540nm几乎不吸收。据此特点,本次研究选用384nm测定活性黄X-R吸光度。
1.4 正交试验影响因素及水平的选择
依据正交试验的特点需要,采用五水平六因素(见表1),重点分析单一因素背景下利用高铁酸盐活性处理活性黄X-R染料废水的各个影响因素情况。
1.5 实验过程
选用量筒量取300mL模拟染料废水,在384nm处测定模拟染料废水的吸收光度A0;取好后加入高铁酸盐量,并将其置于磁力搅拌器,并将搅拌器设定为转速,待温度稳定后计时,反应结束静置2min,待实验液体温度降至室温取样过滤离心。在384nm处测定其吸光度。据式(1)测算脱色率:
式中:A0表示大可见吸收波长下染料废水原液吸光度;A1表示大可见吸收波长下染料废水原液不同反应t时间后的吸光度数值。
2、结果与分析
2.1 正交试验标记结果
2.2 极差分析
从表2正交试验标记结果的数据来看,极差R的数值大小,选定不同因素后,其影响结果主要表现为:搅拌速度<温度<高铁酸钾摩尔量/染料摩尔量<初始浓度<反应时间<反应溶液pH。
3、结语
通过正交试验得出,高铁酸盐处理活性黄X-R染料模拟废水,搅拌速度、温度、高铁酸钾摩尔量/染料摩尔量、初始浓度、反应时间、反应溶液pH六种影响染料废水的脱色因素看,影响大的是反应溶液pH,小的为搅拌速度。