摘 要:选用实际印染废水为处理对象,探讨了臭氧协同内电解处理印染废水的效应,然后探讨了协同作用下铁碳比、铁碳量、进气量、溶液pH值、反应时间等因素对处理效果的影响。实验结果表明,臭氧协同内电解对印染废水的处理效果比内电解单独作用,臭氧单独作用时的效果好。实验结果显示,染料废水初始pH=3,铁碳比为1：2,铁碳量为100g,进气量为300L/h,反应时间为90min时处理效果最佳,脱色率达到98. 25%以上,COD去除率达88. 10%。
关键词:臭氧;内电解;协同效应;印染废水
随着我国纺织印染工业的迅速发展,印染废水所占的比例越来越大,由于其所加工的纤维原料、产品的品种、加工工艺和加工方式不同,废水的组成和性质变化很大,组分差异明显,有机物含量高,并且大多是芳烃和杂环化合物,其中带有有色基团(如-N=N-, -N=O)以及极性基团(如-SO3Na, -OH,-NH2),还混有酚类、苯胺、碱等。废水粘性大,水温和水量变化大,废水的化学需氧量较高且变化大,而生物需氧量(BOD)相对较小,可生化性差[1]。目前普遍采用多种处理方法联合的多级处理工艺。预处理方法主要为化学法、物理法、电化学法等,但这些方法通常存在着处理费用高、工艺复杂、过程不易控制等缺点[2]。
内电解技术作为一种简单易行、低廉有效的废水处理技术应用于废水处理特别是印染废水的处理取得了很好的效果,是目前该领域中研究的热点之一[3]。
臭氧能将不饱和发色基团的化学键打开,生成分子量较小的物质达到脱色目的,臭氧发生器简单紧凑,占地少,易实现自动化控制,而且臭氧氧化过程不产生污泥和二次污染[4]。但臭氧氧化法处理成本高,因此从经济的角度考虑,单独的臭氧氧化方法一般用于给水处理或深度处理,其并不是理想的工业废水处理方法。因此臭氧技术与其它技术协同应运而生,臭氧协同内电解便是其中之一[5]。臭氧协同内电解的文章少有报道,更没有处理实际印染废水的报道。本文结合臭氧氧化和内电解处理的优势,采用臭氧协同内电解对实际印染废水进行处理,考察了两者的协同,并对协同作用的条件进行了优化,大大提高处理效率,有利于进一步降低成本。
1 实验部分
1.1 仪器及药品
实验的印染废水采自青岛凤凰印染有限公司,该公司处理排放水的水质基本可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准,但距离回用的标准(车间用水标准)差距较大。主要是COD值及色度依然过高;处理过程未涉及无机盐的去除,因而排放水无机盐特别是硫酸钠含量很高。实验所用仪器及药品如下:
所用仪器:臭氧发生器、分析天平、精密酸度仪、玻璃仪器烘干器、COD恒温加热器和紫外-可见分光光度计。所用药品:重铬酸钾、硫酸银、硫酸汞、硫酸亚铁胺、1, 10-邻菲罗啉、浓硫酸、氢氧化钠、铁屑和活性炭。
1.2 实验方法
取500mL印染废水于烧杯中,加入一定量的铁碳,同时通入臭氧。反应一段时间后,取样静置,取反应液过滤,滤液为样品。测定样品的吸光度A,COD值。实验过程中分别改变铁碳比,铁碳投加量,臭氧量,溶液pH及反应时间等因素进行试验,测定样品的脱色率和COD去除率。
(1)COD去除率的测定
COD去除率的测定采用重铬酸钾法,见GB11914-89,测试水样的COD。
(2)脱色率的测定
由于其浓度与吸光度成正比关系,故由其吸光度的变化就可以推算出染料的降解情况。
2 结果与讨论
2 .1 单一处理法与协同作用时处理效果对比
取实际印染废水500mL,废水中主要有活性染料、靛蓝类还原染料、不溶性偶氮染料。原液COD为747. 63mg/L,吸光度为10. 4224。加入100g铁碳,铁碳比为1：1,同时通入氧气进气量为300L/h的臭氧,反应1h,取样静置,取反应液过滤,对处理后水样进行吸光度和COD的测定。
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