微波诱导氧化技术在水处理领域的应用研究已成为研究的热点之一,研究中利用活性炭作为诱导化学反应的催化剂的报道较多,但是对活性炭诱导催化的深层次机理问题还有待于进一步回答。
染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业,其组分复杂、浓度高、色度大,是一类较为难降解的有机废水,故一般采用活性炭吸附法及其组合工艺处理印染废水。偶氮染料是商业产品中最重要的染料系列,厌氧环境情况下形成芳胺类化合物具有致癌性,属于持久性有机污染物。阳离子红GTL(碱性红18)作为一种重要的具有代表性的阳离子偶氮染料,广泛地应用于腈纶及其混纺织物的印染,本文利用活性炭作为诱导催化剂降解阳离子红GTL模拟废水,阐述活性炭诱导催化的机理。
实验比较了微波单独处理、微波活性炭工艺、活性炭吸附三种工艺对阳离子红GTL去除的影响,结果发现,印染废水的活性炭处理方法去除率为11.7%,单独微波去除率为34.7%,微波活性炭工艺去除率为99.4%,这说明微波和活性炭联用存在协同效应,同时发现,将活性炭采用酸处理后,微波活性炭效果变差,可能原因是酸处理去除了活性炭表面的部分金属离子,导致活性炭微波吸收能力下降。
活性炭诱导催化机理分析表明:在微波作用下,活性炭表面和主体构架结合不太紧密的部分脱落,形成大孔,一方面降低活性比表面积,减弱了活性炭的吸附能力,同时金属组分的损失也减弱了活性炭的微波吸收能力,综合说来,活性炭的吸附能力和吸波能力共同影响染料处理效果,即活性炭的组分与结构影响染料的微波处理效果。
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