希瓦氏菌合成生物鈀-FeSO4催化還原亞甲基藍(lán)研究.pdf

1、染料廢水來源于紡織印染行業(yè)，其具有色度大、COD高、BOD5較低等特點(diǎn)，是一種較難降解的工業(yè)廢水。亞甲基藍(lán)是一種常存在于染料廢水中的典型染料。目前，處理含亞甲基藍(lán)的染料廢水的方法可分為物化法和生物法兩大類。雖然這些方法處理效果較好，但也存在能耗高、不經(jīng)濟(jì)等缺點(diǎn)。降解亞甲基藍(lán)的手段中大都只涉及到氧化方法，還原方法鮮見報(bào)道。本文用奧奈達(dá)湖希瓦氏菌（Shewanella Oneidensis）合成納米級(jí)生物鈀顆粒作為催化劑，以FeSO4作為還

2、原劑，處理實(shí)驗(yàn)室配制的亞甲基藍(lán)廢水?？疾靝H、還原劑FeSO4投加量、生物鈀投加量、亞甲基藍(lán)初始濃度等因素對(duì)亞甲基藍(lán)去除率的影響，以去除率為目標(biāo)因子確定單因素實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)條件。并對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。以單因素最佳反應(yīng)條件為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，確定正交實(shí)驗(yàn)的最佳條件并對(duì)其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。本文的主要結(jié)論如下：
　?、賳我蛩貙?shí)驗(yàn)中，以去除率為目標(biāo)因子，得到生物鈀/FeSO4催化還原亞甲基藍(lán)的最佳反應(yīng)條件、空白實(shí)驗(yàn)及對(duì)應(yīng)去除率如

3、下：pH值7.0，對(duì)應(yīng)去除率為85.35％；還原劑FeSO4投加量3mg/L，對(duì)應(yīng)去除率為88.71%（此時(shí)FeSO4與被降解的亞甲基藍(lán)的摩爾數(shù)之比為1.405：1），空白實(shí)驗(yàn)1中當(dāng)只有投加生物鈀、不投加FeSO4時(shí)亞甲基藍(lán)的去除率幾乎為0；生物鈀投加量400mg/L，對(duì)應(yīng)去除率為84.61%；空白實(shí)驗(yàn)2中當(dāng)只投加還原劑FeSO4、不投加生物鈀時(shí)亞甲基藍(lán)的去除率為16.55%；亞甲基藍(lán)初始濃度10mg/L，對(duì)應(yīng)去除率為77.69%。

4、r>　?、趯?duì)生物鈀/FeSO4催化還原亞甲基藍(lán)單因素實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)研究表明，ln(c0/ct)與反應(yīng)時(shí)間t呈線性關(guān)系，故此反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng)。在最佳pH下，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0158min-1；在最佳FeSO4投加量下，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0185min-1，當(dāng)FeSO4投加量為0時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)基本為0；在最佳生物鈀投加量下，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0157min-1。
　?、壅粚?shí)驗(yàn)中，以去除率為目標(biāo)因子，得到生物鈀/FeSO4催化還原亞

5、甲基藍(lán)的最佳反應(yīng)條件為：pH值7.0、還原劑FeSO4投加量4mg、生物鈀投加量400mg/L、亞甲基藍(lán)初始濃度20mg/L，此時(shí)FeSO4與被降解的亞甲基藍(lán)的摩爾數(shù)之比為2.016：1。在正交實(shí)驗(yàn)確定的各因素最佳條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，亞甲基藍(lán)的去除率達(dá)到84.85%，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0156min-1。
　?、葸€原劑FeSO4投加量單因素實(shí)驗(yàn)的最佳條件下，F(xiàn)eSO4與被降解的亞甲基藍(lán)的摩爾數(shù)之比為1.405：1；正交實(shí)驗(yàn)的最佳條件下