超声波降解酸性大红B废水的研究

盐城纺织职业技术学院毕业论文（设计）题目：超声波降解酸性大红B废水的研究二○○九年六月目录1、选题申请表2、开题报告3、调查主要内容4、数据整理、分析方法5、指导教师修改意见及评语6、毕业论文（设计）定稿（此部分为主要内容）7、毕业论文（设计）质量评价表8、毕业论文（设计）评审表（成绩）9、材料要求双面打印，装订线在左侧。注：以上1~8为材料装订顺序。毕业论文（设计）选题申请表选题超声波降解酸性大红B废水的研究申请人指导教师姓名指导教师意见指导教师签字：200年月日教学系部意见领导签字：200年月日学院意见学院答辩委员会主任签字：200年月日毕业论文（设计）开题报告题目：超声波降解酸性大红B废水的研究二○○九年六月日说明一、开题报告包括下列主要内容：1、论文题目及题目来源2、选题的目的和意义；3、选题的国内外研究概况和趋势4、论文（设计）写作的指导思想及技术方案（研究方法）；5、论文（设计）的基本框架；6、主要参考文献（不少于５篇）；7、指导教师意见；8、毕业论文开题报告评议结果；9、学院意见。二、开题报告在批准选题报告后进行；三、开题报告由教研室组织评议，并填写“毕业论文开题报告评议结果”。经教研室主任签字，报学院批准后实施。四、此表不够填写时，可另加附页。一、论文(设计)题目超声波降解酸性大红B废水的研究题目来源二、选题的目的和意义染料化工废水属典型的难降解有机工业废水对环境造成了极大危害。染料废水种类繁多，其有机物成分复杂，且废水量大，色度高，毒性大，处理起来有相当的难度。利用超声波直接降解或强化降解染料废水中的污染物，选取染料中用得最多的偶氮染料的废水为实验水样，通过超声波降解法对其进行处理，确定了最佳的工艺条件，以寻求有一定价值的染料废水的治理方法。三、选题的国内、外研究概况和趋势（设计只介绍相应产品的用途、作品的应用信息）超声波辐照的化学效应是由美国学者Richards于20世纪20年代首次报道的，他们发现超声波有加速二甲基硫酸酯的水解和亚硫酸还原碘化钾反应的作用，但未引起化学家的重视。直到20世纪90年代，超声波的物理化学效应才逐渐为人们所重视，并发展成为一种新型的水污染控制技术成为人们关注的热点之一。胡文容等用超声强化臭氧技术处理偶氮染料，宋爽等也研究超声强化臭氧技术处理分散蓝染料，华彬等研究了超声技术降解酸性大红B废水。利用超声波降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是一项新型水处理技术。它集高级氧化技术、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点于一身，降解条件温和、降解速度快、适用范围广，可以单独或与其它水处理技术联合使用，是一种很有发展潜力和应用前景的技术。近年来利用超声波强化染料废水的降解，或直接利用超声波降解酸性大红B废水的研究报道日益增多。四、论文写作（毕业设计）的指导思想及技术方案（研究方法）利用超声波降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机物，是近年来发展起来的一项新型水处理技术。超声波降解的原理超生波在溶液中引发的空化效应，当溶液被一定声强的超声波辐射时，空气泡产生高温、高压，使得溶液和其中溶解的02高温裂解，产生·O、·OH等强氧化剂，将水中的有机物氧化分解。该技术降解条件温和、降解速度快、适用范围广、可以单独或与其他水处理技术联合使用，是一种很有发展潜力和应用前景的技术。进一步掌握分析仪器的性能和使用方法，提高自身数据处理，归纳总结能力。实验所用的药品与器材均用自己根据参考文献制备，进一步提高自我查阅文献，运用专业知识指导实践操作，解决实际问题的能力，为当今工作打好基础。五、论文（设计）的基本框架（结构）1前言2实验部分2.1实验基本原理2.2实验材料、仪器3结论与讨论4结束语5展望参考文献致谢六、主要参考文献（5篇以上）[1]InceN,TezcanliG.ImpactsofpHandMolecularStructureonUltra2sonicDegradationofAzoDyes[J].Ultrasonics,2004,42(4):591一596.[2]VajnhandlS,LeMA.UltrasoundinTextileDyeingandDecolouration/MineralizationofTextileDyes[J].DyesandPigments,2005,65(2):89一101.[3]蒋建华，周明，许春建.超声降解水体中化学污染物的研究现状[J].环JA科学进展,1998,6(6):2一93．[4]程云，周启星，马奇英，王颖慧.染料废水处理技术的研究与进展[J].环境污染治理技术与设备，2003，(6):56一60.[5]胡文容，钱梦禄，高廷耀．超声强化臭氧氧化偶氮染料的脱色性能．中国给水排水，1999，15(11)：l一4．[6]宋爽，金红丽，何志桥．超声强化臭氧氧化分散蓝染料废水的研究．浙江工业大学学报，2006，34(3)：306—309．[7]华彬，陆永生，唐舂燕，等．超声技术降解酸性大红B废水．环境科学，2000，21(2)：88一90[8]王健龙，柳萍，施汉昌，等．声化学在水污染控制中的应用研究现状[J].化学通报，1997，7：35—38．[9]蒋建华，等．超声降解水中化学污染物的研究现状[J].环境科学进展，1998，6(6)：29—3[10]SuslickKS，DoktyeS．AdvanceeinSonochemistry[J].Science，1990，247；1439—1440七、指导教师意见指导教师签字：200年月日八、毕业论文（设计）开题报告评议意见教研室主任签字：200年月日九、学院意见学院答辩委员会主任签字：200年月日调查的主要内容填写与论文题目相关的调查材料或设计的相似品种的技术规格、风格特征、用途等。随着纺织工业的迅速发展染料的品种和数量日益增加染料生产和印染废水已成为水环境的重点污染源之一。染料废水具有有机物浓度高色度高无机盐含量高成份复杂可生化性差脱色困难等特点难以采用常规方法进行治理且含有多种具有生物毒性或导致三致(致癌、致畸、致突变)性能的有机物一直是工业污水处理中的难点也是当前国内外水污染控制领域急需解决的一大难题。废水中残存的染料组分即使浓度很低排入水体亦会造成水体透光率的降低而最终将导致水体生态系统的破坏对此，国内外采用了化学法、物理化学法、生物法进行处理，各种处理方法对染料废水都有一定的处理效率，各有优缺点.90年代以来，声化学技术在污染物净化方面取得了显著进展，被认为是一种清洁、高效的具有产业前景的新型处理方法.其中已对硝基化合物、有机磷农药、氯苯等有机物利用超声波进行了降解研究.超声波具有特殊的物理效应，特别是超声波空化效应在空化泡中能产生高温、高压，能够促进一些在常规条件下无法产生的反应，它集高级氧化、焚烧、超临界氧化等多种水处理技术的特点于一身，且操作简单方便，降解速度快，是一种新型有效的水处理手段，特别是用于处理难以降解的有机物、饮用水中的有害有机物本文探索和研究了超声波降解酸性大红B染料废水的影响因素及工艺条件。数据整理、分析方法（设计思想、原则）超声系统包括频率和声强或声功率。研究表明，高频超声波有助于提高超声降解速度，这是由于轻基自由基的产率随声源频率的增加而增加，但频率还与超声波的衰减有关。增加声强强度，有利于氧化反应，增大降解速度。如利用探头式超声波发生器降解农药甲胺磷水溶液时，随着声强的增加，空化程度增加，甲胺磷的降解率增大，但声能太大，空化泡会在声波的负相长得很大而形成声屏蔽，系统可利用的声场能量反而降低，降解速度也随之下降。通过单因素实验考察了溶液加酸量，超声时间，染料初始浓度，反应温度，处理时间对染料降解效率的影响。在此基础上，通过正交试验，得出了各因素对降解率影响程度的主次，依次是：染料初始浓度，加酸量，超声时间，反应温度。指导教师对毕业论文（设计）修改意见及评语第一次年月日第二次年月日第三次年月日指导教师对论文（设计）的评语及评分：200年月日毕业论文（设计）质量评价表题目超声波降解酸性大红B废水的研究班级611学生姓名张小飞指导教师姓名朱驯职称讲师指导教师评定的成绩评价项目ABCDE选题质量1选题符合综合训练基本要求2题目难易度3题目工作量4题目与科研、生产等实际的结合程度指导及答辩情况5综合运用知识的能力6应用文献知识的能力7设计（实验）能力、计算能力8语言表达能力、应变能力9计算机应用能力10技术经济分析能力11图纸（或插图）质量12设计说明书（或论文）撰写水平13规范化程度（栏目齐全合理）答辩组评定成绩：签名：年月日评定成绩分为优、良好、中、及格、不及格四等。毕业论文（设计）评审表论文（设计）题目答辩组对论文（设计）的评定：委托评阅人：组长签字：200年月日答辩组对论文（设计）答辩的评定：组长签字：200年月日答辩组综合成绩评定：综合评分：等级组长签字：200年月日学院论文（设计）答辩委员会意见：论文（设计）等级学院答辩委员会主任签字：200年月日摘要利用超声波降解法对偶氮染料废水进行处理，通过实验确定其最佳工艺条件。以酸性大红B染料配制水为研究对象，考察了加酸量、超声作用时间、初始浓度、温度等因素对化学耗氧量(COD)去除率的影响。实验结果表明:随着加酸量的增大，COD去除率先增大后减少，在pH=6.3附近的COD去除率最高;最佳反应时间为15min;初始浓度越低，COD的去除率越高；温度越高COD去除率下降。关键词:超声波;偶氮染料;染料废水处理;酸性大红B;COD1前言1.1印染废水对环境的危害纺织印染工业是最大的污染源和水资源消耗者之一。随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用,排入环境的染料数量和种类不断增加,造成环境污染日趋严重。据报道,全世界每年以废物形式排入环境的染料约6万吨。含染料污水具有水量大、分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、组分复杂以及难降解等特点。所以,染料废水的净化一直是水处理的难点和热点之一。1.2印染废水治理的方法当前，水资源污染问题在世界上是急需解决的问题之一。同样，我国的水资源也面临严重的污染问题，水中的污染物尤其是难降解有机污染物的处理，一直是环保领域的一个重要研究课题。当前治理废水的方法较多，有物理法、化学法、生化法以及物理化学法中的新技术，其中包括膜、超声波、等离子体法、超临界水氧化法（SCWO）、深度化学氧化法（AOP）、光催化氧化法、电化学法以及传统生物法和混凝法等方法。在物理处理法中应用最多的是吸附法。目前，国外主要采用活性炭吸附法，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。氧化法是利用臭氧、氯及其含氧化合物等氧化剂将染料的发色基团氧化破坏而脱色。臭氧氧化法在国外应用较多，研究发现，臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。好氧生物处理技术因其原理简单、效果较好而受到广泛应用。相对于厌氧处理法而言，该法不产生臭味，使人乐于接受。但是，好氧处理法虽然对COD的去除率较高，对色度的去除率却不太理想。而且好氧处理法因为要通气而耗能较多，污泥产量也较大，给后处理造成麻烦。超声波降解法作为一种新的能量形式在化学化工领域中的应用研究，获得了许多有价值的成果。超声波对化学反应所产生的独特作用以及它的良好的应用前景正越来越引人注目。本文选用难降解污染物之一—酸性大红B染料作为研究对象，利用超声波‘空化’作用所产生的瞬时的局部高温(4000k)和高压(500atm)使之降解.为其它难降解物质的降解提供了技术支持。2实验部分2.1基本原理超声波由一系列疏密相间的纵波构成，通过液体介质向四周传播。当声能足够高时，在疏松的半周期内，液相分子间的吸引力被打破，形成空核。空核的寿命约为0.1Ks，其爆炸瞬间可以产生大约4000K和100MPa的局部高温高压环境，并产生速度为110m/s具有强烈冲击力的微射流，这种现象称为超声空化气这些条件足以使有机物在空化