低溫等離子體協(xié)同活性炭纖維對(duì)水中羅丹明B的去除研究.pdf

1、近年來(lái),印染行業(yè)快速發(fā)展,其產(chǎn)生的難生物降解、有毒有害的印染工業(yè)廢水是造成環(huán)境污染的主要來(lái)源之一,印染廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類(lèi)物質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽等多種物質(zhì),染料廢水是其中的重要組分,由于染料品種多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使得染料廢水處理難度較大?；钚蕴坷w維是一種高效的吸附材料,用來(lái)處理染料廢水,具有良好的去除效果,但工業(yè)化應(yīng)用處理成本高。高級(jí)氧化技術(shù)是新型的廢水處理技術(shù),對(duì)難降解污染物具有普遍適用性和降解徹底性。介質(zhì)阻擋放電

2、等離子技術(shù)是高級(jí)氧化技術(shù)的一種,該技術(shù)具有處理效果好、氧化速率快等優(yōu)點(diǎn),有廣闊的應(yīng)用前景。本文以羅丹明B為研究對(duì)象,采用介質(zhì)阻擋放電等離子體與活性炭纖維協(xié)同去除水中羅丹明B,并研究其協(xié)同去除機(jī)理。
　　首先,考察了溶液初始pH、鹽度、溫度及吸附時(shí)間對(duì)活性炭纖維去除羅丹明B效果的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著pH的增加,羅丹明B的吸附量隨之降低,NaCl濃度對(duì)吸附量影響不大,Langmuir等溫線(xiàn)和假二階動(dòng)力學(xué)模型更適合于描述活性炭纖維對(duì)羅丹明

3、B的吸附,該吸附是吸熱過(guò)程且可用內(nèi)擴(kuò)散模型來(lái)描述。介質(zhì)阻擋放電等離子體的放電功率對(duì)活性炭纖維的改性效果影響最大,改性活性炭纖維吸附量的最大提升效果達(dá)到了20％,Langmuir等溫線(xiàn)和假二階動(dòng)力學(xué)模型同樣更適用于改性活性炭纖維對(duì)羅丹明B的吸附,隨著pH和鹽度的增加,改性活性炭纖維的吸附量降低。
　　其次,考察了電源輸入功率、氣體通入量、羅丹明B的初始濃度及溶液初始pH對(duì)介質(zhì)阻擋放電等離子體反應(yīng)器去除羅丹明B效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

4、,氣體通入量增加、溶液初始pH及溶液初始濃度降低都有利于羅丹明B降解率的提高。提高輸入功率可以增加羅丹明B的降解率,但較高的輸入功率反而會(huì)使降解率降低。放電過(guò)程中生產(chǎn)的?OH、O3和H2O2對(duì)羅丹明B的去除起著重要作用,添加自由基清除劑叔丁醇和異丙醇,降低了羅丹明B的去除率,隨著O3和H2O2的生成量增加,羅丹明B的去除率提高。采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)技術(shù)分析了介質(zhì)阻擋放電等離子體作用下羅丹明B降解過(guò)程中的中間產(chǎn)物,結(jié)果表明

5、羅丹明B分子上逐步脫除乙基,其共軛結(jié)構(gòu)被破壞可能是羅丹明B降解的主要方式。
　　最后,考察了不同初始pH、活性炭纖維投加量以及活性炭纖維重復(fù)使用次數(shù)對(duì)介質(zhì)阻擋放電等離子體協(xié)同活性炭纖維去除羅丹明B的影響,通過(guò)單獨(dú)的介質(zhì)阻擋放電等離子體去除效果和吸附去除效果對(duì)比,發(fā)現(xiàn)活性炭纖維在各初始pH下均有良好的協(xié)同效果,加大活性炭纖維的投加量對(duì)協(xié)同效果影響不大,活性炭纖維在協(xié)同處理中表現(xiàn)出較好的重復(fù)利用效果。通過(guò)對(duì)處理前后的活性炭纖維進(jìn)行紅外