摘 要:選用實(shí)際印染廢水為處理對(duì)象,探討了臭氧協(xié)同內(nèi)電解處理印染廢水的效應(yīng),然后探討了協(xié)同作用下鐵碳比、鐵碳量、進(jìn)氣量、溶液pH值、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,臭氧協(xié)同內(nèi)電解對(duì)印染廢水的處理效果比內(nèi)電解單獨(dú)作用,臭氧單獨(dú)作用時(shí)的效果好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,染料廢水初始pH=3,鐵碳比為1：2,鐵碳量為100g,進(jìn)氣量為300L/h,反應(yīng)時(shí)間為90min時(shí)處理效果最佳,脫色率達(dá)到98. 25%以上,COD去除率達(dá)88. 10%。
關(guān)鍵詞:臭氧;內(nèi)電解;協(xié)同效應(yīng);印染廢水
隨著我國(guó)紡織印染工業(yè)的迅速發(fā)展,印染廢水所占的比例越來(lái)越大,由于其所加工的纖維原料、產(chǎn)品的品種、加工工藝和加工方式不同,廢水的組成和性質(zhì)變化很大,組分差異明顯,有機(jī)物含量高,并且大多是芳烴和雜環(huán)化合物,其中帶有有色基團(tuán)(如-N=N-, -N=O)以及極性基團(tuán)(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(xué)需氧量較高且變化大,而生物需氧量(BOD)相對(duì)較小,可生化性差[1]。目前普遍采用多種處理方法聯(lián)合的多級(jí)處理工藝。預(yù)處理方法主要為化學(xué)法、物理法、電化學(xué)法等,但這些方法通常存在著處理費(fèi)用高、工藝復(fù)雜、過(guò)程不易控制等缺點(diǎn)[2]。
內(nèi)電解技術(shù)作為一種簡(jiǎn)單易行、低廉有效的廢水處理技術(shù)應(yīng)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(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一[3]。
臭氧能將不飽和發(fā)色基團(tuán)的化學(xué)鍵打開,生成分子量較小的物質(zhì)達(dá)到脫色目的,臭氧發(fā)生器簡(jiǎn)單緊湊,占地少,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,而且臭氧氧化過(guò)程不產(chǎn)生污泥和二次污染[4]。但臭氧氧化法處理成本高,因此從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,單獨(dú)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(yè)廢水處理方法。因此臭氧技術(shù)與其它技術(shù)協(xié)同應(yīng)運(yùn)而生,臭氧協(xié)同內(nèi)電解便是其中之一[5]。臭氧協(xié)同內(nèi)電解的文章少有報(bào)道,更沒(méi)有處理實(shí)際印染廢水的報(bào)道。本文結(jié)合臭氧氧化和內(nèi)電解處理的優(yōu)勢(shì),采用臭氧協(xié)同內(nèi)電解對(duì)實(shí)際印染廢水進(jìn)行處理,考察了兩者的協(xié)同,并對(duì)協(xié)同作用的條件進(jìn)行了優(yōu)化,大大提高處理效率,有利于進(jìn)一步降低成本。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器及藥品
實(shí)驗(yàn)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(zhì)基本可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),但距離回用的標(biāo)準(zhǔn)(車間用水標(biāo)準(zhǔn))差距較大。主要是COD值及色度依然過(guò)高;處理過(guò)程未涉及無(wú)機(jī)鹽的去除,因而排放水無(wú)機(jī)鹽特別是硫酸鈉含量很高。實(shí)驗(yàn)所用儀器及藥品如下:
所用儀器:臭氧發(fā)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(jì)。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(shí)驗(yàn)方法
取500mL印染廢水于燒杯中,加入一定量的鐵碳,同時(shí)通入臭氧。反應(yīng)一段時(shí)間后,取樣靜置,取反應(yīng)液過(guò)濾,濾液為樣品。測(cè)定樣品的吸光度A,COD值。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分別改變鐵碳比,鐵碳投加量,臭氧量,溶液pH及反應(yīng)時(shí)間等因素進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)定樣品的脫色率和COD去除率。
(1)COD去除率的測(cè)定
COD去除率的測(cè)定采用重鉻酸鉀法,見GB11914-89,測(cè)試水樣的COD。
(2)脫色率的測(cè)定
由于其濃度與吸光度成正比關(guān)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(jié)果與討論
2 .1 單一處理法與協(xié)同作用時(shí)處理效果對(duì)比
取實(shí)際印染廢水500mL,廢水中主要有活性染料、靛藍(lán)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(shí)通入氧氣進(jìn)氣量為300L/h的臭氧,反應(yīng)1h,取樣靜置,取反應(yīng)液過(guò)濾,對(duì)處理后水樣進(jìn)行吸光度和COD的測(cè)定。
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