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　　偶氮染料在生產(chǎn)過程中會有1%～2%排放到環(huán)境中，在運用過程中也會有1%～10%排放到環(huán)境中。偶氮染料在環(huán)境中能合成產(chǎn)生20多種致癌芳香胺，在一定條件下會對人體產(chǎn)生極大的傷害，不只會大幅度進步水體色度，還會對人體環(huán)境和水體環(huán)境形成污染。

　　目前，偶氮染料廢水常見的處置辦法包括物化法、化學(xué)法和生物法。但由于存在二次污染、運轉(zhuǎn)本錢高和可生化性差等問題，限制了這些辦法的應(yīng)用。近幾年，光催化氧化處置偶氮染料廢水的效果良好，成為偶氮染料工業(yè)廢水處理的熱點。吳遠(yuǎn)慧等運用CNT/CDS/殼聚糖-H2O2可見光光催化甲基橙溶液，甲基橙溶液起始質(zhì)量濃度為15mg/L時，經(jīng)過100min的反響后甲基橙溶液的脫色率可到達(dá)100%。李婁剛將二氧化錫投加到20mg/L的直接耐曬大紅4BS中，經(jīng)過80W的紫外燈映照120min后，直接耐曬大紅4BS的降解率高達(dá)90%以上。此外，偶氮染料廢水也能夠經(jīng)過復(fù)原法處置，袁超等運用零價鋁復(fù)原偶氮染料廢水RB222，在60～80℃、零價鋁粉投加量為10～25g/L、pH為11的條件下反響2h，活性藍(lán)222廢水的降解率高達(dá)99%，探求其機理發(fā)現(xiàn)，零價鋁粉經(jīng)過復(fù)原作用毀壞偶氮鍵，從而使偶氮染料得到降解。

　　2012年Li初次在Environmental Science Technology上發(fā)表了關(guān)于UV活化亞硫酸根去除一氯醋酸的報道，將紫外光等活化手腕與亞硫酸鹽、連二亞硫酸鹽等復(fù)原劑相分離，產(chǎn)生強復(fù)原性自在基，如電子、氫原子、亞硫酸根自在基等，從而降解水中的污染物質(zhì)，該技術(shù)稱為高級復(fù)原技術(shù)。Vellanki等發(fā)現(xiàn)UV-L和SO32-相分離能夠有效地去除硝酸根及次氯酸根，并且硝酸根比次氯酸根降解的更快。JungB等研討了SO32-/UV-M和SO32-/UV-L對BrO3-的去除效果，結(jié)果標(biāo)明，當(dāng)BrO3-的質(zhì)量濃度為500μg/L，光通量分別為10.5、73.5J/cm時，BrO3-可完整被去除，前者主要為直接光解去除，然后者則是經(jīng)過產(chǎn)生的強復(fù)原性自在基將BrO3-實行降解。高級復(fù)原技術(shù)除了有效降解無機物外，對有機物的去除效果也很明顯。

　　復(fù)原法能夠降解偶氮染料廢水，但采用高級復(fù)原技術(shù)處置偶氮染料廢水還未見報道，筆者應(yīng)用高級復(fù)原技術(shù)產(chǎn)生的強復(fù)原性自在基來降解偶氮染料廢水，以人工配制的甲基橙廢水為研討對象，研討了降解過程中的影響要素，初步討論其反響機理。

　　1、實驗局部

　　1.1 資料與儀器

　　甲基橙、亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、氫氧化鈉、37.5%鹽酸、甲醇、叔丁醇、四氯化碳、溴酸鉀。一切試劑均為剖析純試劑，實驗用水均為超純水。

　　紫外分光光度計，TU-1810PC型，pH計，pHS-3C型。

　　1.2 脫色實驗

　　配制一定濃度甲基橙溶液模仿偶氮染料廢水置于燒杯中，分別參加一定量的亞硫酸鈉，用HCl及NaOH調(diào)理溶液pH。將燒杯置于恒溫磁力攪拌器中攪拌，并放在20WUVC紫外燈下實行映照，在10、20、40、60、80min時取樣。為消弭pH的影響，將樣品pH調(diào)至6～7后測定樣品吸光度，計算去除率。

　　1.3 數(shù)據(jù)剖析辦法

　　應(yīng)用紫外-可見光分光光度計測定處置前后甲基橙廢水的吸光度，脫色率計算式為：

　　式中：A0、At分別為甲基橙廢水處置前、后樣品在435nm時的吸光度。

　　2、實驗結(jié)果剖析

　　2.1 比照實驗

　　質(zhì)量濃度為20mg/L的甲基橙廢水在不同處置工藝下的去除率如圖1所示。

　　從圖1中能夠看出，隨著時間的增加，不同的處置工藝下甲基橙溶液都有一定水平的去除率。單純的紫外燈映照下，甲基橙的去除效果并不明顯，去除率在20%左右，單純復(fù)原劑處置工藝下，經(jīng)過80min的甲基橙的去除率僅為39%。在高級復(fù)原技術(shù)處置工藝中，經(jīng)過80min的甲基橙的去除率最高可達(dá)67%，其中，采用亞硫酸鈉為復(fù)原劑的高級復(fù)原技術(shù)處置工藝對甲基橙的降解率最高。

　　2.2 高級復(fù)原技術(shù)處置偶氮染料廢水的影響要素

　　2.2.1 pH對去除效果的影響

　　在亞硫酸鈉作復(fù)原劑的高級復(fù)原體系中，調(diào)理溶液的pH分別為2.00、4.00、6.00、8.00，對初始質(zhì)量濃度為20mg/L的甲基橙溶液，復(fù)原劑投加量為0.1g/L時的去除效果如圖2所示。

　　從圖2中能夠看出，pH=2時，甲基橙廢水沒有任何降解效果，pH=4時，隨著時間的增加，甲基橙的去除率增大，經(jīng)過80min甲基橙的降解率最高可達(dá)40%，當(dāng)pH=8時，50min之前，甲基橙的去除率稍大于酸性體系，50min后，堿性環(huán)境下甲基橙的去除率略小于酸性環(huán)境下，當(dāng)pH為中性時，甲基橙的去除率最高，經(jīng)過80min甲基橙的去除率可達(dá)66%。Liu等以為，溶液pH對高級復(fù)原技術(shù)的影響主要是經(jīng)過影響復(fù)原性自在基的構(gòu)成來完成的。Vellanki等的研討結(jié)果與本文相同，溶液pH的升高招致溶液中SO32-的含量增加，從而招致產(chǎn)生的復(fù)原性自在基增加，但當(dāng)溶液的pH過高時，強復(fù)原性自在基的產(chǎn)生速率將會被一定水平的抑止，招致高級復(fù)原技術(shù)的初始去除速率低于中性條件下的去除速率，所以在中性條件下甲基橙的去除率最高。

　　2.2.2 原水質(zhì)量濃度對去除效果的影響

　　在亞硫酸鈉作復(fù)原劑的高級復(fù)原體系中，pH=6，改動溶液的原水質(zhì)量濃度分別是10、15、20、30mg/L，復(fù)原劑投加量為0.1g/L的甲基橙溶液去除效果如圖3所示。

　　從圖3中能夠看出，隨著原水質(zhì)量濃度的增加，甲基橙的去除率逐步降落。當(dāng)原水質(zhì)量濃度為30mg/L時，甲基橙的去除率缺乏10%，對甲基橙的降解效果不明顯。緣由是復(fù)原劑投加量一定，產(chǎn)生的復(fù)原自在基有限，原水質(zhì)量濃度增加，一方面招致溶液的透光度降低，使得參與光催化的光子數(shù)量減少，另一方面由于更多的溶質(zhì)質(zhì)點被吸附在催化劑外表招致活性位點減少，此外，原水質(zhì)量濃度越高，產(chǎn)生的中間產(chǎn)物不能及時被降解，吸附在催化劑外表，也招致甲基橙的去除率降低。

　　2.2.3 復(fù)原劑質(zhì)量濃度對去除效果的影響

　　在高級復(fù)原技術(shù)體系中，改動復(fù)原劑的質(zhì)量濃度分別為0.01、0.02、0.1、0.2g/L和0.3g/L，在初始質(zhì)量濃度為20mg/L、pH=6時，甲基橙溶液的去除率如圖4所示。

　　從圖4中能夠看出，經(jīng)過80min后甲基橙的去除率都大于40%。隨著復(fù)原劑質(zhì)量濃度的增加，甲基橙的去除率先增大后減小。復(fù)原劑的質(zhì)量濃度為0.2g/L時，經(jīng)過80min后甲基橙的去除率最大。這是由于一方面，復(fù)原劑的增加能夠增加復(fù)原性自在基的濃度，從而進步甲基橙的去除率，另一方面，隨著復(fù)原劑的增加，復(fù)原劑與甲基橙在活性位點上存在競爭，也會爭奪有機物外表的空穴，在一定水平上抑止了甲基橙的降解去除。

　　綜上所述，同時思索去除效果及經(jīng)濟性等要素，高級復(fù)原技術(shù)降解甲基橙實驗中的最佳條件為：復(fù)原劑用亞硫酸鈉、pH=6.00、原水質(zhì)量濃度為20mg/L、復(fù)原劑質(zhì)量濃度為0.2g/L。在該最佳條件下，經(jīng)過80min高級復(fù)原技術(shù)處置的甲基橙廢水的去除率可達(dá)67%。

　　2.3 高級復(fù)原技術(shù)處置偶氮染料廢水的機理剖析

　　2.3.1 添加捕捉劑對甲基橙去除率的影響

　　高級復(fù)原技術(shù)會產(chǎn)生光生電子，水經(jīng)過紫外光映照后會產(chǎn)生·OH和·H。甲基橙既能夠被氧化降解，也可被復(fù)原降解。因而能夠經(jīng)過添加·OH的捕捉劑甲醇及·H的捕捉劑四氯化碳來討論反響機理，實驗結(jié)果如圖5所示。

　　由圖5能夠看出，參加甲醇后，甲基橙去除率不變，闡明該過程不是光催化氧化過程。參加四氯化碳后，甲基橙溶液的去除率可增加至80%。高級復(fù)原技術(shù)中會發(fā)作如下反響：

　　參加的四氯化碳會與·H發(fā)作反響，使反響方程向右實行，生成大量的光生電子，加速反響實行。闡明高級復(fù)原技術(shù)降解偶氮染料過程中，光生電子是主要活性物質(zhì)，此外能夠經(jīng)過添加四氯化碳的辦法進步甲基橙的去除率。

　　2.3.2 紫外掃描圖譜

　　在以亞硫酸鈉為復(fù)原劑的高級復(fù)原體系中，pH=6、原始質(zhì)量濃度為20mg/L、復(fù)原劑質(zhì)量濃度為0.2g/L的甲基橙溶液隨時間變化的紫外掃描光譜如圖6所示。

　　由圖6中能夠看出，在0min時，未經(jīng)處置的甲基橙溶液在464nm處偶氮鍵的吸收峰最大。隨著時間的增加，464nm處的最大特征吸收峰逐步削弱。反響到達(dá)10min時，甲基橙溶液的最大特征吸收峰明顯降落。經(jīng)過40min甲基橙溶液在464nm處的最大特征吸收峰發(fā)作了明顯的削弱。闡明高級復(fù)原技術(shù)能夠毀壞甲基橙的偶氮鍵，從而有效降解甲基橙，因而高級復(fù)原技術(shù)能夠用于偶氮染料廢水的處置。

　　3、結(jié)語

　　(1)高級復(fù)原技術(shù)可有效處置偶氮染料廢水，相比普通的復(fù)原法，去除率進步了28%。

　　(2)在20WUVC紫外燈映照下，pH=6、原水質(zhì)量濃度為20mg/L、復(fù)原劑質(zhì)量濃度為0.2g/L時，甲基橙的去除效果最好，可達(dá)67%。

　　(3)高級復(fù)原技術(shù)降解甲基橙過程中，光生電子是主要的活性物質(zhì)，從紫外掃描圖中能夠得出，高級復(fù)原技術(shù)經(jīng)過毀壞偶氮鍵降解甲基橙。因而，高級復(fù)原技術(shù)應(yīng)用于偶氮染料廢水的處置是可行的。