摘要:分別采用紫外線照射(UV)、臭氧(O3)氧化、UV/O3聯合法處理活性艷藍KN-R模擬印染廢水,對不同方法的處理效果及影響因素進行研究。結果表明:單純UV法處理模擬印染廢水脫色及COD去除效果甚微;O3氧化處理模擬印染廢水,脫色效果明顯,COD的去除效果不明顯;UV/O3聯合法脫色效果明顯優于單純的UV法或O3氧化法,當廢水初始濃度為400 mg/L,pH值為12,臭氧空氣流量為80 L/h,處理60 min時脫色率高達99.4%,COD去除率為32.0%。
關鍵詞:紫外線;臭氧;活性艷藍KN-R;脫色率;COD去除率;印染廢水
0·引言
紡織印染行業在國民經濟發展中占有相當重要的地位,是與日常生活密切相關的行業。作為紡織大國,印染廢水也成了中國水污染的重要污染源之一。據不完全統計,中國印染廢水每天排放量約在300萬~400萬t以上,占全國各工業部門排放總量的第5位[1]。為了使印染廢水滿足排放標準,研究人員不斷探索出一些新型印染廢水處理方法。由于廢水成分復雜,單一處理方法往往不能達到理想的處理效果,因此可根據污染物的不同采用幾種方法的組合來完成對印染廢水的徹底處理。臭氧(O3)是一種氧化性很強、應用很廣的氧化劑,臭氧氧化脫色就是利用O3的強氧化能力破壞染料分子的發色基團,從而達到脫色和降解有機物的目的。印染廢水中的某些有機污染物在O3單獨作用下最終降解成醋酸、草酸等,它們停留在水中,很難被臭氧進一步氧化。O3聯合紫外線(UV)催化臭氧產生具有極強氧化性的·OH,而且能激發水中的物質,使其成為激發態,加速有機物氧化反應的速率,與單獨的O3法或UV法相比,其氧化速率可增加102~104倍,并且還可以使有機物被完全氧化降解為CO2和H2O[2-7],得到更好的處理效果。筆者分別探討UV法、O3氧化法及UV/O3聯合工藝對模擬印染廢水的處理效果,以及各影響因素對模擬廢水處理效果的影響。
1·實驗部分
1.1實驗儀器及試劑
實驗儀器:HF-8臭氧發生器(臭氧發生量8 g/h,風量1.5 m3/h,珠海銀和臭氧設備有限公司),LZB-4玻璃轉子流量計(浙江余姚),CM-02臺式COD測定儀(北京雙暉京承電子產品有限公司),722E型分光光度計(上海光譜儀器有限公司),磁力攪拌器(常州國華),塞多利斯酸度計(PB-21),紫外汞燈(500 W)。實驗試劑:硫酸(AR),氫氧化鈉(AR),活性艷藍KN-R(天津)。
1.2實驗方法
模擬印染廢水的配制:稱取活性艷藍KN-R溶于一定量的蒸餾水中,配成一定濃度的模擬印染廢水,初始模擬廢水濃度按400 mg/L配制。實驗利用臭氧發生器產生臭氧化空氣,O3發生量為8 g/h,壓縮空氣流量為1.5 m3/h。實驗時量取500 mL水樣置于大燒杯中,UV法處理時將燒杯置于磁力攪拌器上進行攪拌,并將水樣和磁力攪拌器一起置于500 W的紫外汞燈下照射,間隔一定時間取樣測量;O3處理時將水樣置于大燒杯中,臭氧化空氣通過玻璃轉子流量計計量后通入到大燒杯中,間隔一定時間取樣測量;聯合法處理時將臭氧化空氣通入水樣,并將水樣放在紫外燈下照射,間隔一定時間取樣測量活性艷藍的濃度及COD值,計算脫色率及COD去除率?;钚云G藍KN-R的濃度用分光光度法在其最大吸收波長592 nm處測量吸光度,濃度按標準曲線A=0.031 9c+0.002 4(R2=0.999 9)計算,式中c為活性艷藍濃度(mg/L),A為吸光度。COD值測量時,先用COD測定儀消解,然后在610 nm處測其吸光度,根據吸光度值按標準曲線COD=4 205.4A+3.833 4(R2=0.999 9)計算水樣COD值,求出脫色率及COD去除率。
2·結果與討論
2.1 UV法處理
將500 mL濃度為400 mg/L的模擬印染廢水置于大燒杯中,將燒杯置于磁力攪拌器上進行攪拌,并將水樣和磁力攪拌器一起置于500 W的紫外汞燈下照射,間隔10 min取樣測量活性艷藍濃度和COD值,求出脫色率和COD去除率。實驗結果如圖1。

圖1表明,單純的紫外光照射對模擬印染廢水脫色及COD去除效果均不明顯。處理60 min后脫色率和COD去除率分別為13.3%和8.8%。
2.2 O3氧化法處理
2.2.1 O3氧化時間的影響
將500 mL濃度為400 mg/L的模擬印染廢水置于大燒杯中,通入臭氧化空氣,調節臭氧化空氣流量為80 L/h,每隔10 min取樣,測量活性艷藍濃度和COD值,求出脫色率和COD去除率。實驗結果如圖2。
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