摘要：利用接觸輝光放電電解(CGDE)技術降解亞甲基藍和甲基紫染料廢水，探討了工作電壓、反應液pH值、輝光放電時間和電解質Na2SO4濃度對降解效果的影響。試驗表明，利用該方法可以使水中陽離子染料完全降解。亞甲基藍和甲基紫的優化降解條件均為：工作電壓700V、pH值9、輝光放電時間45min、Na2SO4 用量2g/L。
關鍵詞：染整；廢水處理；陽離子染料；降解
O 前言
染料廢水組分復雜、色度高，且物理和化學性質各不相同[1]，很難利用常規的化學或生物降解方法進行有效的處理，是重要的工業污染源之一。
接觸輝光放電電解(CGDE)技術是一種新型的產生液相等離子體的電化學方法。CGDE兼具等離子體化學和電化學技術的優點[2’3]，其電解過程，不僅包括傳統的法拉第電解，而且還包括非法拉第電解，是一類特殊的電化學過程。在電解過程中，隨著工作電壓的逐漸升高，通常的法拉第電解將轉化為輝光放電電解(非法拉第電解)，并且產生大量高能活性粒子(等離子體)。因此，接觸輝光放電電解也可以理解為一種產生等離子體的反應過程[4-5]。等離子體在溶液中與水分子反應生成羥基自由基，而后者極易與有機分子發生氧化反應，破壞有機分子結構�；谠撛�，利用接觸輝光放電電解技術分別處理亞甲基藍和甲基紫模擬陽離子印染廢水，并采用正交試驗，研究輝光放電電解中各反應因素對染料降解率的影響。
1 試驗
1．1 試劑與儀器
試劑亞甲基藍MB、甲基紫MV(均為指示級)；硫酸鈉、氫氧化鈉、硫酸(均為分析純)MV；溶液采用二次蒸餾水配制。
儀器 uV-3400紫外可見分光光度計(日本島津)；722型可見光分光光度計(上海第三分析儀器廠)；PH一3C型pH計(上海日島)；DL一180超聲波清洗器(浙江海天電子儀器廠)。
反應裝置反應裝置包括一個高壓電源DH1722-6(北京大華儀器廠)、反應器(自制，見圖1)和磁力攪拌器等。高壓電源可以提供穩定的直流電壓，可調范圍為0～1000V，電流范圍為0～300 mA。陽極采用鉑絲(直徑D=0．5mil1)，封閉在石英玻璃管內；陰極采用石墨棒(直徑D=10mm)。反應器外加冷凝水循環裝置，以保持反應體系溫度不變。通過磁力攪拌器使反應液充分混合，同時調節攪拌器的轉速以及支持電解質的濃度，控制反應體系的電流變化范圍在0～300 mA。
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1．2 試驗方法
將亞甲基藍、甲基紫分別配制成200 mg／L水溶液，根據試驗需要，移取合適的量。將陰陽極用超聲波中活化5 min，除去電極表面的有機污染物。輝光放電一定時間后，在亞甲基藍、甲基紫的最大吸收波長處測定吸光度值的變化，求得兩種染料的降解率(η)。
2 結果與討論
2．1 cGDE對亞甲基藍和甲基紫降解的有效性
試驗表明，在中性條件下，亞甲基藍和甲基紫都能得到有效的降解(圖2)。這是由于接觸輝光放電過程中產生的高能粒子(高能電子、自由基等)與陽離子染料進行有效碰撞，并破壞其分子結構。從圖2看出，降解時間是影響接觸輝光放電降解效果的主要因素。
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2．2 正交試驗結果
正交試驗結果如表2所示，Rj(j=A～D)為第j列的極差。
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表2正交試驗中，對亞甲基藍降解率的作用大小順序為C>D>A>B，即輝光放電時間是影響亞甲基藍降解率的主要因素。相同條件下，對甲基紫降解率的作用大小順序為B>D>A>C，即反應液的初始pH值是影響降解的主要因素。
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因此，降解亞甲基藍和甲基紫的優化條件均為A3B1C3D3，即工作電壓700 V、pH值9、輝光放電時間45 min、Na2SO4用量為2 g／L。
試驗結果表明，利用CGDE降解陽離子染料時，不考慮染料初始濃度以及催化劑的影響。在酸堿溶液中存在形態穩定的染料，如亞甲基藍等，改變反應液pH值對降解率無大影響。在堿性介質中，其降解率有所增加。而在酸堿介質中存在形態不穩定的染料，如甲基紫等，提高反應液初始pH值，可使染料分子迅速得到有效降解。
3 結論
接觸輝光放電電解(CGDE)技術作為一種新型的氧化降解方法，已初步應用于有機污染物的處理中。試驗結果表明，通過優化選擇反應條件，可使有機污染物降解完全。來源：谷騰水網
參考文獻(略)來源：高錦章，郭曉，張文皓，馬東平，王愛香
