实验中随着反应的进行,印染废水颜色逐渐退却,反应进行到20 min时,模拟印染废水呈浅紫色;反应进行超过60 min后,模拟印染废水基本变无色。图2中数据显示,当臭氧化空气流量为80 L/h时,模拟废水经过60 min的氧化,最终色度的去除率可达93.9%,COD去除率为29.3%,说明O3氧化处理对印染废水的脱色效果明显,对COD的去除效果不明显。由图2中可以看出,反应开始30 min内,脱色率增加比较快,反应进行到60 min时脱色率基本接近最大值,此时COD去除率也基本接近最大值。在以下实验中处理模拟印染废水的适宜反应时间为60 min。
2.2.2初始pH值的影响
将500 mL浓度为400 mg/L的模拟印染废水置于大烧杯中,用稀硫酸和氢氧化钠溶液调节废水初始pH分别为4.0、6.0、7.0、8.0、9.0、11.0、12.0、13.0,通入臭氧化空气进行处理,控制臭氧化空气流量为80 L/h,反应60 min后取样测定模拟废水中活性艳蓝浓度和COD值,计算脱色率和COD去除率。实验结果如图3。
从图3可以看出,初始pH值为4时,脱色率为85%;随着pH值的增大,脱色率逐渐增大,pH值为12时脱色率达93.6%。这是因为碱性条件能有效去除染料氧化过程中产生的小分子有机酸等中间产物,从而破坏染料分子结构使废水脱色,同时能诱导O3分子产生更多的羟基自由基·OH,加速染料分子氧化反应使其脱色。COD去除率随初始pH值的增加变化不明显,pH值从4增加到12,COD去除率由21.3%增加到27.8%,这是因为O3分子只能把染料中的大分子氧化降解成小分子有机物等中间体,这些有机物仍以小分子状态在水样中而不能完全从水样中除去。本实验中O3处理印染废水的适宜初始pH值为12。
2.2.3臭氧空气流量的影响
将500 mL浓度为400 mg/L的模拟印染废水置于大烧杯中,调节pH为12,分别调节臭氧化空气流量使其依次为40、80、100、120、160 L/h,反应时间为60 min。测定处理后水样中活性艳蓝浓度和COD值,计算脱色率和COD去除率。实验结果如图4。
从图4可以看出,当臭氧化空气流量为40 L/h时,反应完成后模拟废水呈淡紫色,此时的脱色率为83.2%;臭氧化空气流量为160 L/h,反应20 min时印染废水呈淡黄色,时间为60 min时,印染废水几乎无色,脱色率达96.2%。臭氧化空气流量增加对COD去除率的影响不大,臭氧化空气流量从40 L/h增加到160 L/h,COD的去除率从20.1%增加到27.8%。从经济和处理效果综合考虑,实验时采用的臭氧化空气流量为80 L/h,此时脱色率为92.9%,COD去除率为23.2%。
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