袁河清

(长沙环境保护职业技术学院,湖南长沙 410004)

超声波/铁炭微电解协同降解酸性红B

袁河清

(长沙环境保护职业技术学院,湖南长沙 410004)

以偶氮染料酸性红B为对象,考察超声与铁炭微电解降解体系的协同效应。结果表明,降解过程二者间存在显著协同作用(E=11.63);单因子实验发现当溶液初始pH值4～9时,酸性红B去除率随pH值增加而减小;铁炭体积比为2∶1,超声功率小于200 W时,降解率达到最大。温度对降解率影响不大。

超声波;微电解;酸性红B;协同效应

1 实验材料及设备

铁屑(片状铸铁,L×W约5 mm×5 mm,取于某机械厂切削废料,用前将其用10%NaOH浸泡10 min,自来水冲洗干净,再用 5%H2SO4清洗20 min,以除污、活化);柱状活性炭(Φ×L约3 mm ×5 mm,市售,用前将其置于200 mg/L酸性红B溶液中浸泡24 h,烘干待用,以消除吸附干扰。

pH计(868,美国热电);超声波反应槽(KQ-250E,昆山市超声仪器公司);紫外可见分光光度计(UV-4802H,尤尼柯公司)。

2 实验结果与讨论

2.1 各体系降解酸性红B的影响因素研究

2.1.1 初始pH值对酸性红B降解的影响

各取100 mL酸性红B溶液(100 mg/L)置于250 mL反应瓶中,分别调节初始pH值至3、4、5、7、9,再加活性炭(2.4 g)和铸铁屑(7.2 g),将反应瓶置于超声反应槽中,控制反应温度25℃,US功率250 W,同时设定空白对照,适时取样分析酸性红B的去除率,US、FCME单独作用下的酸性红B的去除率如图1所示,US/FCME协同作用下的酸性红B的去除率如图2所示。

图1 US、FCME单独作用下的酸性红B去除率

由图1可知,实验范围内,pH=4时去除率达到最高,US单独作用2 h后为4.79%,FCME单独作用下则为72.72%。而US/FCME协同作用下(图2),30 min后去除率提高趋缓,pH=4,酸性红B的去除率达到95%以上。两图对比可知,US/FCME协同体系对酸性红B的去除率远高于FCME、US单独作用效果之和,说明二者在酸性红B的降解中存在协同作用。……