基于响应面法的电芬顿降解活性黑5性能研究

陈于梁，成先雄，连军锋，黄雅莲，王明珠，袁俊

(江西理工大学 赣江流域水质安全保障工程技术研究中心，江西 赣州 341000)

我国每年排放大约1.6×106t的染料废水，约占工业废水的1/5[1]。染料废水具有色度高、成分复杂、毒性大、难生物降解等特点[2-3]。传统的生物法难以有效处理染料废水，而电芬顿法可以通过产生的·OH氧化染料废水中的有机物，处理效率高，便于操作，且几乎无二次污染[4]，受到人们的广泛关注。

本实验以网状玻璃碳(RVC)为阴极、钌铱钛网为阳极，进行阴极电芬顿(EF)处理实验配制的活性黑5染料废水。考察最佳反应条件，采用响应面法确定各因素间的交互作用及优化参数。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

活性黑5、无水Na2SO4、FeSO4·7H2O、H2SO4、NaOH均为分析纯。

UTP1306S 32V/6A 优利德直流稳压电源；PB-10型pH计；LZB-3WB玻璃转子流量计；AIR2000小型空气泵。

1.2 实验方法

实验装置主要由反应器(12 cm×12 cm×12 cm)、电极、直流稳压电源、空气泵组成。阳极为钌铱钛网(5 cm×5 cm)，阴极为网状玻璃碳(RVC)电极(5 cm×5 cm×0.5 cm)，极板间距为5 cm。底部曝气管曝气。

将pH为3的400 mL初始浓度200 mg/L活性黑5染料废水先曝气30 min，曝气强度为 1.5 L/min。加入1.0 mmol的FeSO4·7H2O，通入0.3 A的电流，开始反应，每隔30 min收集5 mL样品，反应120 min。立即用紫外-可见分光光度计进行分析。

1.3 分析方法

采用紫外-可见光分光光度计测定溶液在 600 nm 处的吸光度值，计算活性黑5溶液的脱色率。

脱色率=(1-At/A0)×100%

式中A0——初始吸光度；

At——反应t时间的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 pH对脱色率的影响

在活性黑5初始浓度200 mg/L，电流强度 0.2 A，Fe2+用量1 mmol的条件下，pH对溶液脱色率的影响见图1。

图1 pH对脱色率的影响Fig.1 Effect of pH on decolorization rate

由图1可知，pH为3时，脱色率可达86.8%，当pH为2或4时脱色率减小。……