次氯酸钠处理酸性玫瑰红B废水研究

肖 方，高江林，郑广宏，李新国，董应尚，王凌峰

（1.山东省菏泽生态环境监测中心，山东 菏泽 274000；2.山东省菏泽第一中学，山东 菏泽 274000；3.同济大学环境科学与工程学院，上海 200092）

酸性玫瑰红B是一种三芳甲烷类染料，属于最古老的合成染料。由于其复杂的机构，酸性玫瑰红B属于难生物降解有机物。如何去除废水中三芳甲烷类物质成为环保工作者的研究热点［1-3］。汪晓军等［4］用化学预氧化及曝气生物滤池法处理酸性玫瑰红B，取得了良好的处理效果。近年来，次氯酸钠氧化工艺因其去除效果好、操作简单而备受关注。笔者研究了次氯酸钠氧化降解酸性玫瑰红B废水的全过程，确定了最佳工艺条件。

1 材料与方法

1.1 仪器与药品

XHC-401COD恒温加热器；CPA2245电子天平；TU-1900紫外分光光度计；BCD-185F电子冷柜；102电热恒温鼓风干燥箱；JB-1恒温磁力搅拌器。

K2CrO7；（NH4）Fe（SO4）2·6H2O；Ag2SO4均为分析纯；NaClO（质量分数为10%）；HgSO4为优级纯。酸性玫瑰红B为市售工业级，其分子结构如图1。

图1 酸性玫瑰红B的分子结构

1.2 试验步骤

在烧杯中加入一定浓度的酸性玫瑰红B废水，投加一定量的次氯酸钠溶液，在磁力搅拌器上搅拌一定时间，于最大吸收波长563nm处测定酸性玫瑰红B溶液的吸光度，换算成浓度，计算其脱色率。同时测定酸性玫瑰红B溶液的COD值，计算COD去除率。计算公式见（1）。

其中，ρ1和ρ2为处理前后酸性玫瑰红B的COD值，质量浓度（mg／L）。

2 最佳工艺条件的确定

2.1 搅拌时间

在酸性玫瑰红B质量浓度40mg／L、次氯酸钠用量1.0mL的实验条件下，研究搅拌时间对酸性玫瑰红B脱色率的影响。结果见图2。

图2 搅拌时间对酸性玫瑰红B去除效果的影响

由图2看出，酸性玫瑰红B的脱色率随着反应时间的增加逐渐增大。当反应时间为4h时，酸性玫瑰红B的脱色率已达60.02%。4h以后，脱色率增加的趋势相对较为缓慢。因此，控制搅拌时间4h处理效果比较好。

2.2 次氯酸钠用量

在酸性玫瑰红B质量浓度40mg／L、搅拌时间4h的实验条件下，研究次氯酸钠用量对酸性玫瑰红B脱色率和COD去除率的影响。实验结果见图3。

图3 NaClO用量对酸性玫瑰红B去除效果的影响

由图3看出，酸性玫瑰红B的脱色率和COD去除率随着次氯酸钠用量的增加均呈现上升趋势。由酸性玫瑰红B的结构特点可知，与碳碳双键直接相连的苯环与碳碳双键之间构成了π-π共扼，而没有与碳碳双键直接相连的另外两个苯环，其最靠近碳碳双键的碳原子分别于碳碳双键形成了σ-π的超共扼，正是由于这些共扼现象的存在，使得酸性玫瑰红B染料非常稳定，难以降解。次氯酸钠就能有效破坏其稳定的共轭结构。当次氯酸钠用量1.0mL时，酸性玫瑰红 B的脱色率为61.02%，COD去除率为36.78%。当次氯酸钠用量超过1.0mL时，酸性玫瑰红B的脱色率及COD去除率的增加均趋于平缓。综合考虑去除效果和处理成本，次氯酸钠用量应该比较适宜，取1.0mL。

3 结论

采用单因素影响实验确定了次氯酸钠处理酸性玫瑰红B废水的最佳工艺条件：酸性玫瑰红B质量浓度为40mg／L时，在次氯酸钠用量1.0mL，搅拌时间4h的实验条件下酸性玫瑰红B的脱色率可达61.02%，COD去除率可达36.78%。