摘 要:選用實際印染廢水為處理對象,探討了臭氧協同內電解處理印染廢水的效應,然后探討了協同作用下鐵碳比、鐵碳量、進氣量、溶液pH值、反應時間等因素對處理效果的影響。實驗結果表明,臭氧協同內電解對印染廢水的處理效果比內電解單獨作用,臭氧單獨作用時的效果好。實驗結果顯示,染料廢水初始pH=3,鐵碳比為1：2,鐵碳量為100g,進氣量為300L/h,反應時間為90min時處理效果最佳,脫色率達到98. 25%以上,COD去除率達88. 10%。
關鍵詞:臭氧;內電解;協同效應;印染廢水
隨著我國紡織印染工業的迅速發展,印染廢水所占的比例越來越大,由于其所加工的纖維原料、產品的品種、加工工藝和加工方式不同,廢水的組成和性質變化很大,組分差異明顯,有機物含量高,并且大多是芳烴和雜環化合物,其中帶有有色基團(如-N=N-, -N=O)以及極性基團(如-SO3Na, -OH,-NH2),還混有酚類、苯胺、堿等。廢水粘性大,水溫和水量變化大,廢水的化學需氧量較高且變化大,而生物需氧量(BOD)相對較小,可生化性差[1]。目前普遍采用多種處理方法聯合的多級處理工藝。預處理方法主要為化學法、物理法、電化學法等,但這些方法通常存在著處理費用高、工藝復雜、過程不易控制等缺點[2]。
內電解技術作為一種簡單易行、低廉有效的廢水處理技術應用于廢水處理特別是印染廢水的處理取得了很好的效果,是目前該領域中研究的熱點之一[3]。
臭氧能將不飽和發色基團的化學鍵打開,生成分子量較小的物質達到脫色目的,臭氧發生器簡單緊湊,占地少,易實現自動化控制,而且臭氧氧化過程不產生污泥和二次污染[4]。但臭氧氧化法處理成本高,因此從經濟的角度考慮,單獨的臭氧氧化方法一般用于給水處理或深度處理,其并不是理想的工業廢水處理方法。因此臭氧技術與其它技術協同應運而生,臭氧協同內電解便是其中之一[5]。臭氧協同內電解的文章少有報道,更沒有處理實際印染廢水的報道。本文結合臭氧氧化和內電解處理的優勢,采用臭氧協同內電解對實際印染廢水進行處理,考察了兩者的協同,并對協同作用的條件進行了優化,大大提高處理效率,有利于進一步降低成本。
1 實驗部分
1.1 儀器及藥品
實驗的印染廢水采自青島鳳凰印染有限公司,該公司處理排放水的水質基本可以達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級排放標準,但距離回用的標準(車間用水標準)差距較大。主要是COD值及色度依然過高;處理過程未涉及無機鹽的去除,因而排放水無機鹽特別是硫酸鈉含量很高。實驗所用儀器及藥品如下:
所用儀器:臭氧發生器、分析天平、精密酸度儀、玻璃儀器烘干器、COD恒溫加熱器和紫外-可見分光光度計。所用藥品:重鉻酸鉀、硫酸銀、硫酸汞、硫酸亞鐵胺、1, 10-鄰菲羅啉、濃硫酸、氫氧化鈉、鐵屑和活性炭。
1.2 實驗方法
取500mL印染廢水于燒杯中,加入一定量的鐵碳,同時通入臭氧。反應一段時間后,取樣靜置,取反應液過濾,濾液為樣品。測定樣品的吸光度A,COD值。實驗過程中分別改變鐵碳比,鐵碳投加量,臭氧量,溶液pH及反應時間等因素進行試驗,測定樣品的脫色率和COD去除率。
(1)COD去除率的測定
COD去除率的測定采用重鉻酸鉀法,見GB11914-89,測試水樣的COD。
(2)脫色率的測定
由于其濃度與吸光度成正比關系,故由其吸光度的變化就可以推算出染料的降解情況。
2 結果與討論
2 .1 單一處理法與協同作用時處理效果對比
取實際印染廢水500mL,廢水中主要有活性染料、靛藍類還原染料、不溶性偶氮染料。原液COD為747. 63mg/L,吸光度為10. 4224。加入100g鐵碳,鐵碳比為1：1,同時通入氧氣進氣量為300L/h的臭氧,反應1h,取樣靜置,取反應液過濾,對處理后水樣進行吸光度和COD的測定。
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