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摘 要

采用电絮凝对甲基橙模拟偶氮染料的废水进行电化学方法处理，用控制变量法确定各因素的影响，需要控制的因素主要有初始pH值，电解时间，电解电压，电极板间距，染料初始质量浓度。探究了各因素对电絮凝方法的影响，实验表明甲基橙的去除效率可以达到80%以上，当在4.5V电压下，甲基橙初始溶液浓度为40mg/L，电解时间为15小时左右，初始pH值为5-7左右，初始板间极距为2cm。

关键词:电絮凝，偶氮染料废水，甲基橙， 脱色

电絮凝对偶氮染料的脱色研究

Abstract

Methyl orange simulated azo dye wastewater was treated with electro coagulation method. The relation was determined by orthogonal experimental design：electrolysis time ，electrolysis voltage ，initial pH，interelectrode distance，initial concentration of dye. The impacts of all factors on electro coagulation are researched and discussed. The results showed that the removal rate of the methyl orange dye wastewater can reach above 80% as the initial concentration of methyl orange was 40 mg/L, electrolysis time was 15h, under 4.5 V of electrolysis voltage, 5~7 of initial pH, and 2 cm of interelectrode distance.

Keywords: electro coagulation; dye wastewater; methyl orange; decolorization

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 偶氮染料的概述 1

1.1.1偶氮染料的优势 1

1.1.2偶氮染料的发展 1

1.1.3偶氮染料面临的挑战 1

1.2 偶氮染料废水处理研究现状及其发展方向 2

1.2.1偶氮染料废水物理处理法的研究进展 2

1.2.2化学处理法在偶氮染料废水处理中的应用 2

1.3 电絮凝法概述 4

1.3.1. 电絮凝法的原理 4

1.3.2 电絮凝法的应用 5

1.3.3 电凝絮法的发展 5

第二章 实验部分 6

2.1 实验材料 6

2. 2 实验药品 6

2. 3 实验设备及仪器 6

2. 4 实验步骤 6

2.5 实验原理 7

2.6 实验方法 7

第三章 结果与讨论 9

3.1时间对甲基橙染液去除效率影响 9

3.2初始pH值对甲基橙染液去除效率影响 9

3.3甲基橙初始浓度对甲基橙染液去除效率的影响 10

3.4板间极距对甲基橙染液去除效率的影响 12

第四章 结论与展望 14

参考文献 15

致谢 18

第一章 文献综述

偶氮染料在染料分子结构中，凡是含有偶氮基的统称为偶氮染料。偶氮染料是合成染料中品种最多的一类，约占合成染料品种的50%以上，在应用上包括酸性、冰染、直接、活性、阳离子等染料类型。广泛用于多种天然和合成纤维的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。偶氮染料用于各类纤维的染色和印花，并用于皮革。纸张、肥皂、蜡烛、木材、麦秆、羽毛等染色以及油漆、油墨、塑料、橡胶、食品等的着色。制造偶氮染料的方法，主要包括重氮化和偶合两个步骤。而电絮凝对偶氮染料的脱色有着十分高效的作用，

1.1 偶氮染料的概述

1.1.1偶氮染料的优势

偶氮染料因合成工艺简单、成本低廉、染色性能突出等优点，使其无论在品种或是在数量上均为最大的一类工业染料，据统计，在1998年，世界染料市场上偶氮染料约占60％~70％。目前，偶氮染料除主要用于纺织材料的染色外，还可以用于化学纤维、纸张、皮革、食品、化妆品以及其他各种各样的工业产品的染色。

1.1.2偶氮染料的发展

偶氮染料还具有光致变色特点，因此用偶氮染料掺杂高分子薄膜后，可以用作可擦重写光盘的记录介质。利用其光变色原理，可以设计和研制高密度、大容量和耐疲劳度高的三维“海量”光存储元件。也可以用偶氮染料与金属络合后制备三阶线性光学材料[1-3]。此外，偶氮染料还用于液晶显示、染料激光以及生命科学中的DNA分子荧光标记等现代高科技领域。

1.1.3偶氮染料面临的挑战

偶氮染料染色的服装或其他消费品与人体皮肤长期接触后，会与代谢过程中释放成分混合并产生还原反应形成致癌的芳香胺化合物，这种化合物会被人体吸收，经过一系列活化作用使人体细胞的DNA发生结构与功能的变化，成为人体病变的诱因[4-6]。有鉴与此，1994年德国政府正式在"食品及日用消费品"法规中，禁止使用某些偶氮染料于长期与皮肤接触的消费品，并于96年4月实行之后，荷兰政府也于96年8月制定了类似的法例，法国和澳洲正草拟同类的法例，我国国家质检总局亦于2002年拟草了"纺织品基本安全技要求"的国家标准。

1.2 偶氮染料废水处理研究现状及其发展方向

1.2.1偶氮染料废水物理处理法的研究进展

物理处理法中应用最多的是吸附法,目前工业上使用较多的吸附剂是粒状活性炭和活性硅藻土和树脂。研究表明,活性炭是大部分染料(含偶氮染料)最好的吸附剂,但其再生困难,成本高。占新民[1]等人采用沉淀2树脂吸附法处理对氨基偶氮苯盐酸盐生产废水,实验结果表明,大孔树脂对废水的色度和苯胺的去除率都很高,在动态吸附穿透前,过柱废水体积可达到10ml/ml树脂。另外,国外的一些研究表明,有机吸附剂可以吸附偶氮染料,如通过聚(1,62二甲基21,42苯氯)与ε2己内酰胺共熔并与磁性粒子复配的颗粒可以吸附废水中偶氮染料。

1.2.2化学处理法在偶氮染料废水处理中的应用

化学处理法在偶氮染料废水处理中的应用化学法一直是染料废水处理的主要方法。在偶氮染料废水处理中,混凝沉淀、化学氧化法应用比较多。近年来,光催化氧化、电解氧化、微电解氧化等技术也有一定研究。三氯化铁与硫酸铁的混合物及硫酸铝可以用来处理含偶染料废水。苏玉萍[2]等人作了偶氮型活性染料的混凝试验,结果表明,pH=8.1～9.2,硫酸亚铁投加量为750～950ml/L时,脱色率为85%～92%。而采用PAC PAM处理时,PAM投加量2mg/L,PAC投加量为700～

900mg/L,pH为5.2～7.0时,脱色率为85%～93%。

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