氯盐与复频对超声降解甲基橙废水的试验研究.pdf

第38卷第12期 水处理技术 V01．38NO。12 2012年12月 TECHNOIOGⅣOFWATERTREAlMENT Dec．，201245 氯盐与复频对超声降解甲基橙废水的试验研究 闰 正，程琛，蒋保刚，刘志强 (河北大学环境工程研究所，河北保定071000) 摘要：以甲基橙溶液模拟废水为研究对象，采用自制复频超声波污水处理装置，研究复频超声、氯盐对甲基橙脱色 率及COD去除率的影响，改变超声频率、功率、作用时间及甲基橙初始含量、氯盐种类、投入量，用分光光度法检测， 考察对脱色率的影响。结果表明，频率越高、复频范围越宽，脱色率、COD去除率越高；加入氯盐后影响显著，脱色率、 去除率可达95％以上。采用复频超声并添加CaCl：处理甲基橙模拟废水的效果最佳。 关键词：复频超声；氯盐；频率；甲基橙；去除率 中图分类号：X788 文献标识码；A 文章编号：1000—3770(2012)12．0045．003 偶氮染料是应用最广、数量最多的一种有机染 1试验部分 料，偶氮染料废水因其色度高、难降解物质多、可生化 1．1试验装置 性差而成为较难治理的有机废水，也是国内外废水处 自制复频超声波污水处理装置(见图1)，是一 理的大难题。甲基橙是一种水溶性偶氮染料，被广泛 台污水处理的中试机翻。 用于纺织、造纸、印染、制药和食品工业，在染料废水 中具有一定的代表性，且易于检测。对于偶氮染料甲 基橙废水，目前主要的处理方法有吸附法、絮凝沉淀、 电化学法、氧化法和生物降解法，这些方法很难将其 处理到理想的效果[1-2]。 近年来，超声波作为一种新型水处理方法，具有 去除效率高、反应时间短、设施简单等特点而备受关 注[34】。超声处理废水主要是通过空化效应产生高温 高压、超临界水状态以及产生的羟基自由基(·0H) 降解氧化水中有机物。汤茜用高功率数控超声波清 洗器，在100％功率200W时，超声波单独作用甲基 图1 复频超声波污水处理装置 ultrasonicdevice treatment 橙溶液几乎没有脱色效果[5】；岑科达在超声降解甲基 Fig．1Multi一台equency on∞wage 橙废水对比研究中也发现，单独使用超声对甲基橙降 该装置有3个换能器构成，频率分别为20、100、 解效果不明显同；汤心虎研究超声波协同零价铁降解 200 kHz。频率20kHz的换能器为聚能型结构，可实 偶氮染料活性艳红X一3B得到了同样结论，X一3B难以 现0～500W的功率输出。频率为100、200kHz的换 被超声波直接降解，其最高去除率仅为7．75％1n。而能器为振板式结构，可调功率为0～200W。超声空 有研究表明，高频超声及复频超声降解偶氮染料的脱 化主要由20kHz换能器实现，另2个换能器与之配 色效果明显【8]。 合形成混响场【10】。 本研究采用复频超声波污水处理装置处理甲基 1．2试验仪器 橙模拟废水。 收稿日期：2012．05．08 基金项目：国家自然科学基金一面上项目 作者简介：闰正(1958一)，男，教授级高级工程师，研究方向为污水处理技术与工程 联系电话E—mail：ccl01209@126．tom