摘要:分別采用紫外線照射(UV)、臭氧(O3)氧化、UV/O3聯(lián)合法處理活性艷藍(lán)KN-R模擬印染廢水,對(duì)不同方法的處理效果及影響因素進(jìn)行研究。結(jié)果表明:?jiǎn)渭僓V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(lián)合法脫色效果明顯優(yōu)于單純的UV法或O3氧化法,當(dāng)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(shí)脫色率高達(dá)99.4%,COD去除率為32.0%。
關(guān)鍵詞:紫外線;臭氧;活性艷藍(lán)KN-R;脫色率;COD去除率;印染廢水
0·引言
紡織印染行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有相當(dāng)重要的地位,是與日常生活密切相關(guān)的行業(yè)。作為紡織大國(guó),印染廢水也成了中國(guó)水污染的重要污染源之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)印染廢水每天排放量約在300萬(wàn)~400萬(wàn)t以上,占全國(guó)各工業(yè)部門(mén)排放總量的第5位[1]。為了使印染廢水滿足排放標(biāo)準(zhǔn),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(fù)雜,單一處理方法往往不能達(dá)到理想的處理效果,因此可根據(jù)污染物的不同采用幾種方法的組合來(lái)完成對(duì)印染廢水的徹底處理。臭氧(O3)是一種氧化性很強(qiáng)、應(yīng)用很廣的氧化劑,臭氧氧化脫色就是利用O3的強(qiáng)氧化能力破壞染料分子的發(fā)色基團(tuán),從而達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的。印染廢水中的某些有機(jī)污染物在O3單獨(dú)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(jìn)一步氧化。O3聯(lián)合紫外線(UV)催化臭氧產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化性的·OH,而且能激發(fā)水中的物質(zhì),使其成為激發(fā)態(tài),加速有機(jī)物氧化反應(yīng)的速率,與單獨(dú)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(jī)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(lián)合工藝對(duì)模擬印染廢水的處理效果,以及各影響因素對(duì)模擬廢水處理效果的影響。
1·實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
實(shí)驗(yàn)儀器:HF-8臭氧發(fā)生器(臭氧發(fā)生量8 g/h,風(fēng)量1.5 m3/h,珠海銀和臭氧設(shè)備有限公司),LZB-4玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(浙江余姚),CM-02臺(tái)式COD測(cè)定儀(北京雙暉京承電子產(chǎn)品有限公司),722E型分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司),磁力攪拌器(常州國(guó)華),塞多利斯酸度計(jì)(PB-21),紫外汞燈(500 W)。實(shí)驗(yàn)試劑:硫酸(AR),氫氧化鈉(AR),活性艷藍(lán)KN-R(天津)。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
模擬印染廢水的配制:稱取活性艷藍(lán)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(shí)驗(yàn)利用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧化空氣,O3發(fā)生量為8 g/h,壓縮空氣流量為1.5 m3/h。實(shí)驗(yàn)時(shí)量取500 mL水樣置于大燒杯中,UV法處理時(shí)將燒杯置于磁力攪拌器上進(jìn)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(shí)間取樣測(cè)量;O3處理時(shí)將水樣置于大燒杯中,臭氧化空氣通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量后通入到大燒杯中,間隔一定時(shí)間取樣測(cè)量;聯(lián)合法處理時(shí)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(shí)間取樣測(cè)量活性艷藍(lán)的濃度及COD值,計(jì)算脫色率及COD去除率?;钚云G藍(lán)KN-R的濃度用分光光度法在其最大吸收波長(zhǎng)592 nm處測(cè)量吸光度,濃度按標(biāo)準(zhǔn)曲線A=0.031 9c+0.002 4(R2=0.999 9)計(jì)算,式中c為活性艷藍(lán)濃度(mg/L),A為吸光度。COD值測(cè)量時(shí),先用COD測(cè)定儀消解,然后在610 nm處測(cè)其吸光度,根據(jù)吸光度值按標(biāo)準(zhǔn)曲線COD=4 205.4A+3.833 4(R2=0.999 9)計(jì)算水樣COD值,求出脫色率及COD去除率。
2·結(jié)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(jìn)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(cè)量活性艷藍(lán)濃度和COD值,求出脫色率和COD去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1。

圖1表明,單純的紫外光照射對(duì)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(shí)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(diào)節(jié)臭氧化空氣流量為80 L/h,每隔10 min取樣,測(cè)量活性艷藍(lán)濃度和COD值,求出脫色率和COD去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。
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