论文部分内容阅读
橙黄G是一种的广泛使用的商品化偶氮染料。由于该染料溶解性大,分子结构稳定,且含有芳香环等不易被微生物利用的基团,故用传统的混凝沉淀法或生化法处理很难达到理想的处理效果。本论文提出了以非均相催化-臭氧氧化法处理偶氮染料橙黄G废水,以模拟废水为研究对象,分别考察了γ-Al2O3为催化剂、以γ-Al2O3为载体制备新型的催化剂催化臭氧化模拟废水的处理效果,并对反应机理进行分析。在γ-Al2O3催化臭氧氧化橙黄G实验中,分析了γ-Al2O3和臭氧之间的协同作用,考察了催化剂粒径、初始pH、臭氧浓度等对橙黄G去除率的影响规律,并探讨了γ-Al2O3催化臭氧氧化降解橙黄G的反应动力学。通过添加叔丁醇和紫外-可见吸收光谱方法,探讨了催化臭氧化处理橙黄G反应机理。结果表明,相比单一γ-Al2O3吸附和单独03氧化体系,γ-Al2O3/O3体系能显著提高色度及COD的去除率,体现出良好的协同作用;1000mg/L的橙黄G模拟废水经120min反应其色度去除率可达99.9%,COD去除率可以达到76.1%;催化臭氧氧化过程中,γ-Al2O3投加量、臭氧初始浓度及温度对反应都有影响,且确定反应为一级反应;投加羟基抑制剂叔丁醇,分析出γ-Al2O3催化臭氧降解橙黄G是臭氧直接作用和羟基自由基共同作用引起的。以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备γ-Al2O3分别负载氧化铁和羟基氧化铁的催化剂。通过催化臭氧氧化模拟染料废水,进行催化剂种类筛选和制备工艺的优化。结果表明,在相同条件下FeOOH/γ-Al2O3催化臭氧氧化处理橙黄G的效果优于FeOOH/γ-Al2O3的催化效果。将FeOOH/γ-Al2O3用于催化臭氧化降解偶氮染料橙黄G。研究表明,FeOOH/γ-Al2O3催化剂对橙黄G溶液显示了良好的催化活性。在初始浓度为1000mg/L,催化剂负载量为0.1mol/L时,投加量为10g/L反应条件下,30min后,色度、COD和TOC的去除率分别达到99.98%、93.94%和91.56%。由于氧化过程中染料分子结构造到破坏,生成了一些小分子酸,溶液出现了酸化,pH由初始的5.7降至2.8。投加羟基抑制剂叔丁醇,分析出FeOOH/γ-Al2O3催化臭氧降解橙黄G的过程遵循羟基自由基机理。