印染廢水具有有機汙染物含量高、色度大、鹼性大、廢水量大、水質變化大、生化性差和處理難度大等特點,是導致水環境汙染的重點汙染源之一。目前普遍採用混凝沉澱、鐵炭微電解、Fenton試劑氧化等方法單獨或聯合處理該類廢水。但上述方法難以有效降解廢水中的難降解物質,廢水色度去除效果不穩定,且容易產生二次汙染。高級氧化法與其他傳統水處理技術相比,具有極大的優勢。O3一H2O2高級氧化法主要是利用反應中產生的活性極強的·OH與廢水中難降解的有機物發生加成、取代、電子轉移或斷鍵等反應,使其降解為小分子有機酸、醛等並最終降解為CO2和H20,不產生二次汙染且反應快、氧化能力強一引。本工作比較了O3氧化和O3一H2O2氧化對印染廢水的處理效果,優化了O3一H2O2:氧化處理印染廢水的最佳工藝條件。
1、實驗部分
1.1 廢水水質
實驗所用廢水取白山東某染整廠印染車間。廢水水質:pH為9.6,COD為1400-1500mg/L,TOC為253.9mg/L,色度為2000倍,BOD5為200-250mg/L,BOD/COD為0.16,可生化性差。廢水呈深紅色。
1.2 試劑和儀器
實驗所用試劑均為分析純。實驗用水為蒸餾水。
CHYF一6A型臭氧發生器:杭州之江水處理設備廠;PHS一3C型數字pH計:上海精密科學儀器有限公司;ALC一1100.2型Acculab電子天平:賽多利斯科學儀器有限公司;MultiNC2100型TOC分析儀:德國耶拿分析儀器股份公司;T6新世紀型紫外一可見分光光度計:上海珊科儀器廠。
1.3 實驗方法
以O2為氣源,經過O3發生器產生的O3以一定流量通過反應管底部的曝氣頭均勻曝氣。分次將不同加入量的H2O2(質量分數30%)一次性加入到lL廢水中,將廢水加人進水箱,用NaOH溶液或H2SO4溶液調節初始廢水pH,充分混勻後立即用泵將廢水打入反應管中。打開O2瓶,調節O3流量,進行氧化反應。反應一段時間後,取樣測定反應後廢水的COD和色度,計算COD去除率和色度去除率。反應後的0尾氣經活性炭吸附後排出。
1.4 分析方法
採用重鉻酸鉀法測定COD;採用稀釋倍數法測定色度;採用稀釋接種法測定BOD5;採用TOC分析儀測定TOC。
2、結果與討論
2.1 與O3氧化法處理效果的比較
在初始廢水pH為11、O3流量為8g/h、H2O2加入量為10mmol/L的條件下,O3氧化法和O3一H2O2氧化法的COD去除率和色度去除率見圖1。由圖1可見:O3一H2O2氧化法對廢水的COD和色度的去除效果更好;當反應時間為50rain時,O3一H2O2氧化法的COD去除率和色度去除率分別為76.02%和95.30%,而O氧化法的COD去除率和色度去除率僅為38.30%和87.16%。這是由於O3分解產生大量強氧化性、低選擇性的·OH,·OH與廢水中的有機物分子發生反應。而H2O2的加入加快了·OH的生成速率,使廢水中的·OH產生量和產生速率都明顯提高,進一步促進氧化反應的進行。