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PH值对臭氧氧化直接染料影响的试验研究

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水鹰　霉娃衔　

ＦＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＯＦ　ＷＡＴＥＲ　ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ　

ｐＨ值对臭氧氧化直接染料影响　的试验研究　欧阳铭江祥明　（兰州铁道学院环境工程系）　

ＶＯ１．Ｊ鼻Ｎ０　Ｄｅｃ，Ｉ９８９　

摘　要　本文对直接染特水溶液的臭氧氧化脱色进行了试验研究，考察了ｐＨ值对臭氧　氧化直接染料的影响，并建立７臭氧氧化反应动力学模式。　

、前　言　臭氧具有报强的氧化能力，能够杀菌、氧化和降解水与废水中各种有机物。染料分子中　／一＼　大多含有—个或数个发色基团，如偶氮基（一Ｎ　Ｎ），苯醌基（＝＜　＞＝），氧化偶氮基　

、一／　（＝Ｎ＝ＮｉＯ），羰基（）Ｃ＝Ｏ），亚硝基（　Ｎ＝Ｏ）等，这些发色基团都有不饱和键，臭　

ｌｌ　Ｏ　氧能使染料中所含的这些基团氧化分解，并生成分子量较小的有机酸和醛类，使其失去发色　能力。同时，由于臭氧在溶液中的还原产物为Ｈ　Ｏ和Ｏｚ，过剩的Ｏａ也能迅速地在溶液中　和空气中自发分解成Ｏｚ，不存在对环境的二次污染问题。随着我国臭氧发生器制造的工业　化以及发生单位臭氧量电耗的降低、臭氧与混凝、活性炭等工艺结台使用处理各种印染废水　有着较好的前景。本文就臭氧对两种直接染料的氧化分解和ｐＨ值对臭氧化的影响以殛其反　应动力学进行了试验研究。　

二、试验方法　１．臭氯化试验装置（圈１）　臭氧发生器——ＸＹ÷１型，上海环保设备厂制造，臭氧最大产量４　ｇ／ｈ，１￣，３，９９．８　纯氧　作为气源，进气流量１００　Ｌ／ｈ。　臭氧化气体流量计，ＬＺＪ一６型气体转子流量计，进入臭氧反应柱的流量控制在６０　Ｌ／ｈ。　臭氧反应柱，直径７０　ｍｍ，高７００　ｍｍ，封闭性有机玻璃管，容积２　Ｌ，底部装有微孔布　气钛板。　本文干１９８８年８月１０日收到　

维普资讯 http://www.cqvip.com ３，ｔ６　术虐ｉ霉挂嘶　』５卷６期　闺Ｉ　臭氧化试验装置　１臭氧发生器，２气体泓量计｝３．匣应柱Ｉ　４．ＫＩ溶液　哑　柱，５．　式流量计Ｊ　Ｂ．饿孔布气钍板　

湿式气体流量计用于测定臭氧化气体和尾气量。　２．试验分折方法　染料浓度由７２１型分光光度计测定，经选择波长，直接太红的溶液波长在４６６　ｎｍ，直接湖　兰——５９４　ｎｍ处均有明显的特征吸收峰，消光度和染料浓度之间具有很好的相关性，ｐＨ值　由ｐＨ－２￣型酸度计测定｝ＣＯＤ值由ＨＨ－１型化学耗氧量测定仪测定。臭氧化气体浓度采用　２Ｏ　ＫＩ溶液吸收。用０．１当量浓度的Ｎａ　ｚＳｚ０。滴定，淀粉作指示剂。各种浓度的染料溶液　均采用蒸馏水配制。　３．试验步骤　开启臭氧发生器的初级电压为１３５Ｖ，次级电压为；＇５００Ｖ，电流为１　Ａ，待运行稳定后，　测定臭氧进气浓度。　在臭氧反应柱内加入有色水样２Ｌ，控翩进入臭氧反应柱的臭氧化气体的流量为１Ｌ／ｍｉｎ，　并由底部通过钛板而进入柱内，待达到预定的臭氧化反直时闻后（１、２、３、４、５、６　ｒａｉｎ）　停止进气，在其底部取出水样，进行消光度（色度）、ｐＨ、Ｃ（｝Ｄ等各个项目的分析测定，同　时测定进气和尾气中臭氧浓度。　染料原配制韵溶液，一般ｐＨ为６，采用浓盐酸或浓度较大的氢氧化钠溶液调整试验溶　液的ｐＨ值到所需的值　

三、试验结果及分析　１．直接大红和直接潮兰的脱色效果　试验结果表明，这两种直接染料在臭氧氧化作用下，具有很高的脱色率，其原因是直接　染料属水溶性染料，其发色基团为偶氮基，在臭氧氧化作用下，偶氮键较易打开（图２）　２．ｐｉｔ对臭氯氯化的影响　（１）ｐＨ与色度之间的关系　

维普资讯 http://www.cqvip.com Ｊ５卷６期　ｐＨ值对臭氧氧化直接染料影响的试验研究　３４７　目２　臭氧脱色效果　试验表明，两种染料不同浓度的溶液，其　ｐＨ值是不同的，且其在分光光度计上所测得　瓣消光度也是变化的。表１为直接大红和直接　湖兰不同浓度时舳ｐＨ值及相对应的消光度。　】司一染料溶液浓度，调至不同ｐＨ值，消　光度也有所变化（表２）。袭２说明，直接湖兰　在同一浓度（５０ｍｇ／Ｌ），不同ｐＨ条件下，色　度无变化，而直接太红在碱性条件下色度比愿　水色度有显著的增大。　（２）ｐＨ在整个臭氧氧化过程中的变化情　况见表３。染料溶液浓度各为１００ｍｇ／Ｌ　由表　可见除酸性条件氧化过程中ｐＨ值没有变化　外，在中性和碱性条件下，ｐＨ值均随氧化过程有下降趋势。其原因可分析为染料分子被打　开偶氮基后，形成小分子有机酸或醛之类物质。　

寰１　染料浓度与ｐＨ曩消光度之间关系　豢辩品名　ｌ　直　接　巫互］二二臣　ｐＨ　Ｊ　５．　Ｉ　５．７　Ｉ　谤光度　

Ｉ　天　红　ｊ　直　接　瑚　兰　

７５　ＩⅢ　Ｉ　２５　Ｉ　５Ｄ　Ｉ　７５　１　１００　！。！　；！：　．０５ｌ＿ｌ＿　！　

表２　相同浓度下：ｆ＝同ｐＨ值时的消光度　染辩品名　直　接　太　红　】　直　接　｝胡　兰　ｐＨ　３．０５　５．９　１Ｄ５　３．２　ｊ　５．９　｛　１０．１　谤把度　Ｄ．６０５　ｉ　４　ｌ　０＿５９　Ｉ　ｏ　６１　；　０．６１　

表３　臭氧蕾化过程中ｐＨ值的变化　染料品名　直　接　大　缸　直　接　ｊ胡　兰　氧化时间（ｍｉｎ）　１　３　４　１　３　Ｉ　４　ｐＨ＝３．１５～３．２５　３１５　３．１５　３．１５　３．２５　３．２５　３２５　ｆ　３．２５　

ｐＨ＝５．９～６．３５　５．９　５６５　５．０５　Ｉ．６５　６．３５　６．３ｓ　６３０　１　６．２Ｉ　６．１５　

ｐＨ＝１０．１～１０．１　１０．１　０８５　９．ａ３　９．３５　９．７５　９

｛９．１　Ｂ．６７　

（３）不同浓度，不同ｐＨ值下的脱色时间（ｍｉｎ）见表４。　

维普资讯 http://www.cqvip.com ０４８　水鹰ｉ　荨矗聊　ｊ　卷６期　裘４不同浓度、不同ｐｉｔ值下　的脱色时间　单位，ｒａｉｎ　浩｛葭浓度ｐＨ　

上表所列是在臭氧投加量相等条件下，　脱色时阊以消光度为０．０３眺下，相当于稀释　倍数ｉ６。从表４可以看出，脱色时间的长短　主要与浓度有关，随着浓度提高而延长，基　本上每增加一个浓度级（以２５　ｒｎｇ／Ｌ为一　级）．脱色时间延长１ｒａｉｎ，而与ｐＩ－Ｉ值高低　无　显的关系。但在碱性条件下时间略长　些，浓度越大此种情况稍明显。　

臭氧吸收率是指臭氧化反应过程中臭氧被利用的情况，以进、出反应柱的臭氧量之差值　与进入反应柱臭氧量之比值得到。根据试验结果，其脱色率一般呈直线增加，达６０％左右之　后．脱色率的增加缓慢，趋向于指数曲线，而相应的臭氧吸收率也道之降低，见图３，表５　（直接湖兰、染料溶浈浓度为１Ｏ０　ｍｇ／Ｌ）所示。　

表５　不同ｐＨ条件下臭氧氧化过程臭氧暇收宰和染料去除宰　

对间（ｍｉｎ）　Ｏ　０．５　１　２　Ｉ　５　７　Ｏ，产量（ｍｇ）　ｏ　１６　２５　３２　５　６５　９７．５　１３０　Ｍ２　５　１９５　２２７．５　ｐＨ＝３．２５　０　０　４８　１．７　４．　１１　ｄ３　２４　３２　３６．５　ｔ８．６６　７１　３３　０，捧气量　

ｐＨ＝６　２５　０　０．１２　Ｏ．＾８　１．７　８．７６　ｌ８．Ｏ　２８．９５　—　５７．１９　（ｍｇ）　ｔ７９５　ｐＨ＝１０　ｌ　０　Ｏ　Ｏ　４８　日　７　５　５§　１４．６　２　３．７　３５．３　

ｐＨ　３　２５　０　７．８８　１５　４　３０．　３４　Ｏ３　５２．８４　６３　７３．１７　７８．０８　暧收量　ｐＨ　６　２５　Ｏ　８．０６　１６．ｏ１　３１．６５　４４．４５　５６．ｏ　６６　７８　—　Ｂ５．１６　“ｎｇ／Ｌ）　ＤＨ＝１０１　０　８．１２　１６．０　３２．１３　４５．ｇ６　５７．７　６９．４　７９　蚰　０９．７８　

ｐＨ＝３．２５　９７　９４．８　９３．３　８８．３　８１．３　７７．５　７５　６Ｂ．６　哑牧率　ｐＨ＝６．２５　９９．３　９８－５　９７．４　９１　８６　２　８２．２　—　７４．０　（　）　ＤＨ＝１Ｏ　１　ｌ０Ｏ　９８　５　９８　８　９４３　８８　８　８５．４　８１．９　７８．９　

染料　ＰＨ　３　２５　８．５　２Ｂ　６４．５　８１　ｇ１．５　蚰．５　９９　１０Ｏ　击睁簧率　ｐＨ＝６　２５　＾　２５　６Ｏ　０　７８　９０　９６　—　９９　（　】　ｏＨ＝１０．１　一　２５　５８　５　７８　８８．５　０７　９８．５　

ｐＨ；３．２５　３．２５　３．２５　３　２５　３．２５　３　２５　３．２５　．２５　．２５　３．２５　ｏＨ　ｐＨ＝６，２５　６．２５　６．　６　６．３ＯＩ　６．如　６，２ｄ　Ｊ　６．１５　６　Ｏ３　—　５．２５　变化　ｐＨ＝１Ｏ１　１０．１　１Ⅱ．１　９．９　９．７５　０．　９．１　８．６７　３．８　７．３５　

由图３可见，ｐＨ值对于相同浓度的染料，其臭氧吸收率有较显著的区别，总的是在碱性　条件下高于酸性条件。　３．臭氧氧化与ＣＯＤ去除　（１）染料浓度与ｃ０Ｄ之间关系　染料作为一种高分子有机物，其ＣＯＤ值一般并不高，以直接大红染料为例，浓　度１００ｍｇ／Ｌ，ｐＨ为６时，其ＣＯＤ值仅为４５　ｒｎｇ／Ｌ。根据标定试验，染料溶液浓度与　ＣＯＤ值之间不存在明显的相关性　

三；、　譬　维普资讯 http://www.cqvip.com

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高级氧化技术处理染料废水的研究进展

高级氧化技术处理染料废水的研究进展

高级氧化技术处理染料废水的研究进展高级氧化技术处理染料废水的研究进展摘要：随着纺织工业的快速发展，废水处理成为亟待解决的环境问题。

染料废水具有高浓度、难以降解、色度高等特点，传统的废水处理方法效果不佳。

而高级氧化技术作为一种有效的废水处理方法，受到了广泛关注。

本文综述了高级氧化技术处理染料废水的研究进展，包括光催化氧化、臭氧氧化、高级氧化过程等。

1. 引言纺织工业是全球最大的水污染源之一，废水中的染料成分使其具有难以降解和高度有毒性的特点。

传统的物理、化学方法无法彻底处理染料废水，因而高级氧化技术应运而生。

高级氧化技术是利用强氧化剂产生高活性的氧自由基，将有害物质转化为无害物质，从而实现废水的净化和去除染料的目的。

2. 光催化氧化技术光催化氧化技术利用紫外线、可见光等能量激发催化剂产生高活性的氧自由基，进而进行染料废水的氧化降解。

光催化氧化技术具有处理速度快、降解效率高、环境友好等优点。

研究表明，通过调节催化剂种类、光源强度以及反应条件可以显著改善光催化氧化技术的效果。

3. 臭氧氧化技术臭氧氧化技术是利用臭氧气体对废水进行氧化降解的方法。

臭氧是一种强氧化剂，可以迅速降解染料废水中的有机物。

然而，使用臭氧氧化技术处理染料废水存在一定的挑战，如臭氧生成量的控制、反应时间的控制等。

4. 高级氧化过程高级氧化过程是综合利用多种高级氧化技术进行染料废水处理的方法。

比如，利用光催化氧化技术产生的自由基和臭氧氧化技术产生的臭氧自由基相结合，可以实现染料废水的高效降解。

此外，还可以结合其他辅助技术，如奥氏体催化剂、电化学技术等，进一步改善高级氧化过程的效果。

5. 研究现状与问题目前，高级氧化技术在染料废水处理领域取得了一定的进展，但还存在一些问题亟待解决。

首先，高级氧化技术对染料废水中的不同颜料呈现不同的降解效果，如何选择最适合的处理技术成为了一个难题。

其次，高级氧化技术在处理过程中产生的副产物对环境和人体健康的影响也需要进一步研究。

PH值对靛蓝染料染色的影响

PH值对靛蓝染料染色的影响

PH值对靛蓝染料染色的影响牛仔布是服装面料的重要部分，而靛蓝染色的牛仔布更是全球流行，无人不晓，由于靛蓝染料在棉牛仔布上的流行外观，它可能是惟一被大众所认识的染料。

用于靛蓝染料染色的连续经纱染色机已广泛使用，通过调整染色工艺，可产生不同程度的染料渗透，由此而改变了后续摩擦或水洗褪色处理的效果。

pH值对靛蓝染色的影响非常重要，由于靛蓝染料在pH值约为10.5-11.5时是以单离子状态存在，而pH值为12.5以上时是以双离子形式存在。

在含有过量保险粉的高碱性浴中，双离子形式的靛蓝染料的亲和力较低，并随着pH值提高，棉纤维表面的负电荷也随之增加，从而加大了在双离子靛蓝染料与带电荷纤维表面之间的阴离子的排斥作用，降低了染料上染率。

单离子形式的靛蓝染料在纤维表面具有良好的亲和力和较高的染色上染率，但这又降低了染料在纱芯内的渗透，在使纱线表面得色量大大增加。

当采用高pH值时，以双离子形式的靛蓝染料将具有低的亲和力，并因此在纱芯内有较大的染料渗透和较低的纱线表面得色率。

因此在靛蓝染色过程中，pH值随时间发生的变化会影响得色量以及后续靛蓝染色纱线的洗净性能。

用于连续棉经纱染色的Denim-Ox工艺，采用科莱恩公司的Diresul RDT染料，其工艺流程为：苛化处理→水洗→湿罩湿染色→固色→淋洗。

在60-90℃轧液，进行硫化染料的吸附，这过程包括使染料迁移和扩散的透风时间，再进行固色。

固色阶段加入醋酸，以防止染料溶落，为氧化剂(Diresul Oxdant BRI liq)提供所需的pH 值。

后者使染料分子内形成蒽醌基团，在被氧化阶段，产生最终色泽。

一种阳离子型固色基(Indosol E-50 liq)与染料中的巯基以及纤维发生反应，以离子键使染料固色。

工艺中还需加入硫酸钠和分散剂(Ekaline F liq.)，硫酸钠可防止染料从纤维上解吸至固色浴中。

臭氧催化氧化深度处理造纸废水的试验研究

臭氧催化氧化深度处理造纸废水的试验研究

臭氧催化氧化深度处理造纸废水的试验研究摘要：受国家环保政策影响，某造纸厂废纸供应发生较大变化，进口废纸使用量不断缩减，国内废纸使用量不断上升，并使用了部分替代纤维原料（如木粉、木纤维），造成纸机排放的污水成分发生较大变化，存在较多不可分解或难分解的污染物，使得现有污水处理系统的出水难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A排放标准。

臭氧氧化法具有氧化能力强、反应快、使用方便的特点，近年来广泛用于废水的深度处理。

调研Al2O3负载ZnO催化剂的臭氧氧化效果，结果表明，其可有效处理造纸废水中的COD。

以COD为评价指标，研究发现，与未添加催化剂的臭氧直接氧化相比，臭氧催化氧化增强了对造纸废水中污染物的去除效果，COD去除率提高了15.3%。

利用秸秆制备的活性炭催化剂进行臭氧催化氧化研究，可去除造纸污水74%的COD。

关键词：臭氧催化氧化；深度处理；造纸废水；试验研究引言通过臭氧氧化技术处理，目前很多制浆造纸厂排放废水可达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544—2008）的要求。

为进一步提高企业节水水平及降低吨纸废水排放量，需考虑更深层次的水循环利用，即将车间排放的废水经过深度处理，去除特征污染物，达到回用水要求（CODCr≤50mg/L，电导率≤1200µS/cm，固体悬浮物≤16mg/L）后，代替部分清水回用至车间，从而进一步实现水资源循环利用率的提高及污染物的减排。

寻找行之有效的催化剂，促进臭氧产生·OH，形成高级氧化机制，增强臭氧处理的普适性以及彻底性，是科研工作者近年来研究的重点。

1.深度处理中应用臭氧催化氧化技术（·OH）羟基自由基具有强氧化能力，其是在高级氧化技术通过催化剂、高压、高温、电等反应下产生的，羟基自由基对于水中难降解有机物可以有效的进行分解，使其氧化成无毒的小分子物质。

而臭氧催化氧化属于高级氧化技术，在这之中臭氧技术去除废水中难降解有机物效果是非常好的，并且不会有二次污染物产生，该技术有着高效、绿色的优点。

臭氧氧化法深度处理造纸废水

臭氧氧化法深度处理造纸废水

臭氧氧化法深度处理造纸废水摘要:用臭氧氧化法处理生化后造纸废水,考察了不同温度、初始pH值、臭氧通入量、反应时间等条件下臭氧化过程对废水色度和COD去除率的影响。

结果表明:臭氧化过程COD和色度的去除随着初始pH值、臭氧通入量和反应时间的增加而增强;随着温度的升高,COD和色度的去除率先增大后减小,25℃时去除效果最佳。

当初始pH值为8.12,臭氧通入量514mg(400mL废水),在25℃时臭氧化反应10min,色度和COD平均去除率分别达到86.3%和38.9%,处理效果较好。

关键词:造纸废水,臭氧氧化过程,COD,色度众所周知,造纸工业已成为中国环境污染的主要行业之一,尤其是对水环境的污染,已成为工业污染防治的焦点、重点和难点。

目前,国内大部分工厂处理造纸废水都采用一级沉淀、二级生化处理的工艺[1],尽管制浆造纸废水中大多数可生物降解的化合物在生物处理过程中可以脱除,但传统生物法如氧化塘法、活性污泥法并不能去除造纸废水中的木质素衍生物以及漂白过程中产生的氯酚类物质,废水中难生物降解有机物成为废水达标排放的重大障碍[2],因此,在淡水资源日益紧张的今天,对制浆造纸废水进行深度处理势在必行。

臭氧具有很强的氧化性,其标准电极电位为2.07eV,它可将大多数有机物降解为小分子化合物或者完全矿化为CO2和H2O。

臭氧已广泛应用于废水处理中,可用于生物处理前的预处理以提高废水的可生物降解性,改善生物处理效果;也可用于生物处理后的深度处理,去除废水中难生物降解有机物以及废水的脱色等[3,4]。

臭氧氧化法作为快速、高效处理手段用于废水的深度处理,具有氧化能力强、反应快、使用方便等特点,对降低废水中的COD、色度等具有特殊的处理效果[5]。

目前,臭氧以及臭氧的联合技术,被认为是处理制浆造纸废水具有前景的深度氧化技术。

本文利用臭氧氧化法对生化后造纸废水进行深度处理, 进一步降低出水COD以满足新的造纸工业污染物排放标准( GB 3544- 2008) , 通过实验研究了不同条件下臭氧化过程对废水COD 和色度去除效果的影响。