EB辐射用于处理不同废水，包括纺织品流出物，可通过几种方法评估脱色效果。在这项工作中，由于综合吸光度单位（IAU）和美国染料制造商研究所（ADMI）成员开发的方法，研究了EB辐射对反应性染料的影响。pH值的值将在低值下影响ADMI测量，但由于EB辐射引起的admi和脱色的高值的影响是可忽略不计的。根据结果​​，可以根据ADMI对PH调节的ADMI，没有pH调整和IAU数据的admi报告，可以报告由于EB辐射引起的脱色。

活性染料;EB辐射;第十一条;IAU

缩写:

ADMI:美国染料制造商协会(一种颜色测量方法);海尔哥哥:电子束;IAU:综合吸光度单位;kGy的:公斤灰色;下标0:未被辐射。

环境污染是当今世界面临的一个严重问题，污水处理是世界各国普遍面临的问题。染料是在工业废水(纺织、皮革、印刷、化妆品、食品技术、染发剂和农业研究)中发现的最危险的化合物之一[2-5]。因此，从废水中去除染料变得对环境很重要。

传统的处理方法在除去这些化合物时不有效，因为由于它们的复杂结构，水溶性和合成性质，反应性染料的降解难以[6]。基于羟基自由基的产生以引发有机物的氧化破坏引入晚期氧化方法（AOP）作为水处理过程。例如，用于处理废水的一些AOP是基于：臭氧，紫外线照射，过氧化氢，Fenton试剂（H.₂O₂+铁^{2 +})、γ辐射、EB辐射以及其中两种或三种的组合[7-9]。EB是目前被广泛研究的降解水和废水中环境污染物的AOPs之一[8,10]。的生化需氧量₅/COD比随着辐照的增加而增加，说明非生物降解染料溶液向生物降解溶液[1]转变。一些作者报道了大功率电子加速器在废水处理中应用的不同工艺及其经济可行性[11,12]。作者以往的臭氧和EB辐射对混合染料脱色作用的经验和EB辐射处理废水的实验研究[13,14]为选择EB辐射降解纺织废水中活性染料的途径提供了额外的支持。目前公认的颜色测定方法有视觉比较法(颜色单位)、分光光度法、三刺激滤波法和ADMI三刺激滤波法[15]。

文献[16-18]对工业废水脱色的测定进行了研究。该领域已发表的论文大多进行了研究

通过制备适当的溶液，逐步辐照处理，并在每次处理后取吸收光谱，得到脱色曲线。脱色度通常根据所选波长的吸光度的减少来计算，最方便的方法是在最大吸光度处计算。然而，由于辐照而引起的化学结构的修饰会改变光谱的形状或最大波长[2,19-21]。吸光度与波长的积分面积用积分吸光度单位IAU表示，IAU与样品颜色成正比。与ADMI三刺激滤波器方法相比，积分方法具有简单的优点，两种方法的结果相似[22]。样品前处理需要得到真色ADMI值。过滤前将样品pH调至7.6。pH值引起天然水颜色值的变化，因为天然致色物质(如腐殖酸、黄腐酸)的溶解度随pH值而变化。

Kao等人[23]测量了300个纺织废水样品在初始pH和pH 7.6下的ADMI值，并推导出它们之间的相关性，如式1:

\ [{\ rm {y = 0}} {\ rm{。rm 9639 x + 0}}{\{。7753年,}}\ {{\ rm {R}} ^ {\ rm {2}}} {\ rm {0}} {\ rm{。9793年 }}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\ rm {(1)}} \]

其中x为初始pH时的ADMI值，y为pH 7.6时的ADMI值，R²是Pearson产品时刻相关系数的平方。他们得出结论，pH调节对ADMI值没有显着影响。因此，对于纺织废水样品，可能对ADMI值测量可能不需要pH控制[23]。

在这项工作中，IAU还原被定义为公式2而不是脱色:

\[减少IAU \ = \压裂{{IA {U_0} - IAU}} {{IA {U_0}}} \乘以100 \% \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,( 2) \]

下标0表示未经照射的样本。此外，ADMI还原被定义为等式3：

\ [ADMI \,减少= \压裂{{ADM {I_0} -世贸}}{{ADM {I_0}}} \乘以100 \% \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,( 3) \]

利用IAU和ADMI的实验值，研究了EB辐照对不同活性染料的影响。

商业纺织品染料包括四种活性染料，雷姆黄GR, Sun Fix海军蓝，Sun Fix红色SPD, Wijlen黑色WXHT及其混合物，均从当地公司(Yazd-Baff纺织厂，伊朗)获得，并未经进一步净化使用。根据两种水平析因设计方法[24]，选择浓度下限为100 mg/L，上限为200 mg/L。选取上限和下限分别为0.91 kGy和5.8 kGy。与工业纺织废水相比，纯活性染料更容易被EB分解，但本工作中选择的最高浓度产生的脱色效果与初步混凝的工业纺织废水相似。对工业废水[14]的辐照剂量进行了比较。在此基础上，对50 mg/L的纯染料分别用0.91、2.6和5.8 kGy辐照，以获得更准确的模型。虽然是很常见的复制三到五倍的中间点实验设计(150 ppm和约3.5 kGy的),添加50 ppm样本在更宽的浓度范围和设计实验结果的分析数据可以很容易地由函数anovan在MATLAB软件。配制所需浓度(混合染料时，不同染料的重量百分比相等，并将最终浓度调整到规定值)，将100 mL的样品倒进类似的容器中，按照设计的实验进行辐照。样品用伊朗中部研究中心(CIRC)的RHODOTRON TT200加速器10 MeV EB辐照。这些实验是在室温下进行的。 The absorbances of un-irradiated and irradiated samples were measured using a UV spectrometer of PerkinElmer incorporation. Hach DR5000 was used for ADMI measurements. In addition, for ADMI measurement with pH adjustment, the pH values of sample were adjusted to level 7.6 before measurement, using NaOH and H₂所以₄(0.1摩尔^－１德国默克)。

结果与讨论

不同染料及其混合物在不同吸收剂量下的紫外-可见光谱如图1所示。从图1f可以看出，混合染料的吸收光谱与单个纯染料的吸收光谱完全不同。

图1:(a)的紫外光谱:RY;(b):某人;(c):老;(d): WB和(e):不同浓度和吸收剂量的混合染料。此外，(f)比较浓度为200ppm的未辐照染料的紫外光谱。

紫外光谱分析表明，所选染料的吸光度与染料浓度成正比，符合Beer-Lambert定律({\frac{{absorbency}}{{concentration}} = {C_{Beer -Lambert}} right)。虽然纯染料的比尔-朗伯定律的比例常数几乎是相似的\[左({{C_{比尔-朗伯}}= 0.018 \至0.02}\右)\]，但在混合染料的情况下，却观察到不同的、不可预测的行为\[左({{C_{比尔-朗伯}}= 0.012}\右)\]。先前已经研究过辐照剂量对pH值的影响[2,19-21]。这里，RY、SB、SR、WB和MIX分别作为Rem yellow GR、Sun Fix Navy Blue、Sun Fix red SPD、Wijlen black WXHT及其混合物的缩写。设计实验的pH值、吸光度和ADMI降低量在表1中报告(在某些情况下，吸光度和/或ADMI数据被遗漏，相关的框被清空)。

RY、SB、SR、WB和MIX的初始pH值分别为5.06-5.8、5.98-6.04、5.94-6.04、5.5-5.7和5.25-5.6。pH值方差分析显示，染料类型和辐照剂量极显著(p值<< 0.01)，而染料浓度在50 ~ 200 mg/L范围内对pH值无影响(p值>0.1)。pH值在辐照过程中降低，在高剂量时趋于恒定。研究表明，染料大分子在辐射初期被分解为甲酸、醋酸等中、小有机化合物。如果继续用EB辐照染料溶液，中间化合物会以羟基自由基的形式与活性物质反应，进一步降解为无机产物[25]。

根据表1中报道的设计实验的IAU减少的ANOVA分析，染料类型是微不足道的（P值> 0.1）但吸收剂量对IAU还原结果具有非常显着的影响（P值<< 0.01）同样在不同的相互作用中，仅浓度和吸收剂量的剂量非常显着效果（P值<< 0.01）。根据表1中报道的设计实验的ADAVA分析，染料类型是显着的（p值= 0.029），吸收剂量对结果具有非常显着的影响（p值<< 0.01）。吸收剂量和浓度之间的相互作用（p值= 0.017）是显着的。

表1:结果表明，pH值、吸光度和ADMI均降低了百分率。

两个数据系列之间的相关性

一般来说，如果两组数据(x和y)之间的相关性为方程(4)的形式，则两组数据(x和y)是相同的

$$ {\ right0.5ex \ hbox {$ \ scriptstyle y $}
\ kern - 0.1 em / \ kern - 0.15 em
\ lower0.25ex \ hbox {\ scriptstyle x美元}}= \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,( 4) $ $

用= R²= 1。但由于实验的随机误差，且a≠1而R²正好等于1，那么两个级数就会不同。因此有一个最大R²对于接受零假设(如果没有证据表明两个序列是不同的，那么零假设就不能被拒绝)，存在一个(≈1)值。图2显示了最大的R²$${\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle y$}
\ kern - 0.1 em / \ kern - 0.15 em
{$ scriptstyle x$}} = a$$，满足x和y之间的null假设。数据点的数量(50,100和150)不会改变典型的图形。该图表明，对于a≈0.9−0.92，两个数据系列y和x与R的最宽范围相似²．根据以上讨论，介绍中提到的Kao et al.[23]的结论并不准确。

图2:方程4对参数a的最大R2值，在两个数据序列之间满足零假设。

pH对ADMI值的影响

本文测定了100多个染料样品的ADMI值，并对其进行了pH调节和辐照前后的ADMI值测定。图3显示了null/alternative假设和两个系列数据的成对比较p值(有或没有pH调整)与ADMI值。为了绘制这幅图，首先对测量到的ADMI值进行排序，然后在MATLAB中使用函数[h,p]=ttest()计算垂直轴。从图中可以看出，在ADMI值较高的染料溶液中，忽略pH调节的影响是合理的。但在ADMI值较低的情况下不合理。

图3:无效/替代假设和pH调整和未调整ADMI的p值。

在ADMI减少计算的情况下，对调整pH值和未调整ADMI值的结果进行配对比较，结果是p值=0.99，这意味着pH调整对这些计算的影响很小。这种观察是合理的，因为在EB辐照期间，ADMI值通常减少到其初始值的十分之一以下。相对于ADMI值变化如此之大，pH调节的影响将被忽略。

图4显示了ADMI降低IAU减少的结果。这两组数据的p值为约0.24，因此不能拒绝NULL假设。换句话说，可以使用IAU降低结果而不是报告染料EB辐照效应的ADMI还原结果。该结论是用拟合到低r的数据的线路验证²价值（0.79 << 1）。虽然该结论与针对吸收剂量的脱色行为有关，但如前所述，必须单独调查其他详细效果。

图4:admi降低IAU减少的结果。

结论

对于纺织废水EB辐照的研究，可以使用ADMI或UV的吸光度结果。对于ADMI值较低的样品，测量ADMI需要调整pH值，对于ADMI值较高的样品则不需要此步骤。对于报告活性染料的脱色结果与EB辐照吸收剂量的关系，ADMI与pH调节ADMI和IAU数据的精度相似。然而，在研究主要因素的具体影响时，IAU不能代替ADMI。此外，在ADMI值较低时，pH的调节也很重要。

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文章类型:研究文章

引用:电子束流(EB)对活性染料脱色性能的研究。国际污水处理2(4):doi http://dx.doi.org/10.16966/2381-5299.128

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