改性磁铁矿脱除水中阴阳离子型染料废水的对比研究(2)
5.6 不同浓度NaCl浓度的影响20
5.7 本章结论21
结论 22
致谢 23
参考文献24
1 引言
1 染料废水研究现状
1.1 染料废水及特点
染料广泛应用于各个行业，如印染、化妆品、食品和医药等等，染料与人类的生产生活已经密不可分。目前，我国染料年产量超过9×105t，占世界总产量的45%[1]。据资料统计，每年大约有10%-20%的染料废水未经处理直接排放到水体环境中[2]。
1.2 染料废水的危害 [3]
（1）染料废水排入水体环境增加水体的色度，阻碍水生植物的光合作用[4]，造成水体处于缺氧状态，影响了水生植物和微生物的生长繁殖，水体生态系统失衡，而且也影响了人们视觉感官上的感受。
（2）染料废水中含有的大量的芳香族化合物、芳香族硝基化合物、芳香胺类化合物等有机物都具有较大的生物毒性，其中很多物质具有“三致”作用（致癌、致畸、致突变），严重影响人类健康。
（3）染料废水中的重金属离子不仅可以毒害水中的水生生物正常生长，而且这些重金属离子由于无法生物降解会在环境中积累，通过食物链的传递和蓄积作用，在人体内积累，造成严重危害。
1.3 染料废水处理现状
由于染料化学性质稳定，染料废水具有的废水成分复杂、高污染物浓度、难降解及对环境和人类危害大等特点，染料废水的处理一直是工业废水处理中的难点，染料废水的传统处理方法一般包括生物、物理、化学法及这些方法的组合。
1.3.1 生物处理法
利用微生物处理染料废水反应条件温和、不需要高温高压、处理成本较低、无需投加各种化学药剂，避免对环境的二次污染；处理效果好，对染料废水中较难处理的偶氮染料也具有较好的脱色效果。许玖英等[5] 从活性污泥中分离出脱色希瓦氏菌S12T，其可以有效的降解偶氮染料，经证实培养4h后的菌株对初始浓度为50mg/L的偶氮染料可达96%的降解率，对高浓度的偶氮染料废水也具有较好的脱色降解效果。染料废水水质波动大，废水成分复杂及微生物的分离、筛选和驯化也较困难，使得生物处理系统面临较大的挑战。
1.3.2 物理处理法
吸附脱色法是应用较多的物理处理法，将染料分子吸附在吸附剂表面，达到对染料废水的脱色效果，脱色机理主要包括吸附作用和离子交换作用等[6,7]。
张小璇等[8]利用活性炭吸附剂考察了对染料废水酸性品红、碱性品红、活性黑B-133的处理情况，在废水初始浓度为250mg/L时，脱色率均超过97%，对COD去除率分别为63.3%、95.7%、84.6%，处理效果很好。一些工农业生产中的废弃物和自然界的天然矿物也可以作为吸附剂，如垃圾污泥、硅藻土、海泡石等天然矿物[9,10,11]。Netpradit等[12]利用电镀污泥做吸附剂，研究知对染料的吸附率能达到90%以上，吸附过程以离子交换为主
物理法是将污染物通过物理的作用进行转移而达到净化水体的能力，但是不能将污染物降解去除，没有破坏染料分子的结构，一般常被用于染料废水处理的预处理阶段。
1.3.3 化学处理法
化学法主要包括化学氧化法/还原法、电化学法、高级氧化法等[13]。化学处理方法能通过化学反应改变染料分子的性质，降低其危害性，一直都是染料废水处理的主要方法。
施银桃等[14]采用臭氧处理活性艳红K-2BP和分散兰2BLN溶液，120min处理时间后，活性艳红K-2BP的苯环和萘环均被打断，分散兰2BLN发色基团及蒽醌环均被打断，脱色效果很好。
2 Fenton反应及其发展
2.1 Fenton技术简介
高级氧化技术（AOP）在处理水中难降解有机污染物的研究越来越活跃，AOP可以通过不同的途径产生•OH，•OH是一种无选择性的具有氢氧化性的自由基，可以诱发一系列自由基链式反应攻击水体中的污染物，将其降解为CO2、H2O和其他矿物盐。Fenton反应是一种经典的高级氧化技术。