基于响应面法的电芬顿降解活性黑5性能研究
2020-12-10陈于梁成先雄连军锋黄雅莲王明珠袁俊
陈于梁,成先雄,连军锋,黄雅莲,王明珠,袁俊
(江西理工大学 赣江流域水质安全保障工程技术研究中心,江西 赣州 341000)
我国每年排放大约1.6×106t的染料废水,约占工业废水的1/5[1]。染料废水具有色度高、成分复杂、毒性大、难生物降解等特点[2-3]。传统的生物法难以有效处理染料废水,而电芬顿法可以通过产生的·OH氧化染料废水中的有机物,处理效率高,便于操作,且几乎无二次污染[4],受到人们的广泛关注。
本实验以网状玻璃碳(RVC)为阴极、钌铱钛网为阳极,进行阴极电芬顿(EF)处理实验配制的活性黑5染料废水。考察最佳反应条件,采用响应面法确定各因素间的交互作用及优化参数。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
活性黑5、无水Na2SO4、FeSO4·7H2O、H2SO4、NaOH均为分析纯。
UTP1306S 32V/6A 优利德直流稳压电源;PB-10型pH计;LZB-3WB玻璃转子流量计;AIR2000小型空气泵。
1.2 实验方法
实验装置主要由反应器(12 cm×12 cm×12 cm)、电极、直流稳压电源、空气泵组成。阳极为钌铱钛网(5 cm×5 cm),阴极为网状玻璃碳(RVC)电极(5 cm×5 cm×0.5 cm),极板间距为5 cm。底部曝气管曝气。
将pH为3的400 mL初始浓度200 mg/L活性黑5染料废水先曝气30 min,曝气强度为 1.5 L/min。加入1.0 mmol的FeSO4·7H2O,通入0.3 A的电流,开始反应,每隔30 min收集5 mL样品,反应120 min。立即用紫外-可见分光光度计进行分析。
1.3 分析方法
采用紫外-可见光分光光度计测定溶液在 600 nm 处的吸光度值,计算活性黑5溶液的脱色率。
脱色率=(1-At/A0)×100%
式中A0——初始吸光度;
At——反应t时间的吸光度。
2 结果与讨论
2.1 pH对脱色率的影响
在活性黑5初始浓度200 mg/L,电流强度 0.2 A,Fe2+用量1 mmol的条件下,pH对溶液脱色率的影响见图1。

图1 pH对脱色率的影响Fig.1 Effect of pH on decolorization rate
由图1可知,pH为3时,脱色率可达86.8%,当pH为2或4时脱色率减小。……
