響應(yīng)面法優(yōu)化UV/H2O2光氧化法處理高濃度LAS廢水
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2014-4-20 8:54:45
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
摘要:采用響應(yīng)面法對(duì)UV/H2O2光氧化法處理高濃度LAS廢水的工藝參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。根據(jù)Box-Behnken Design(BBD)設(shè)計(jì)原理,以初始pH與H2O2投加量、反應(yīng)時(shí)間和溫度為主要影響因素,設(shè)計(jì)4因素3水平共29個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方案,并建立了二次響應(yīng)面擬合模型。方差分析表明,初始pH與H2O2投加量、反應(yīng)時(shí)間和溫度以及初始pH和H2O2投加量、H2O2投加量和溫度之間的交互作用,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有顯著性影響。實(shí)驗(yàn)得到的光氧化高濃度LAS廢水最佳工藝條件,pH為4.0,H2O2投加量為40 mmol/L,反應(yīng)時(shí)間為90 min,溫度為25℃,在此條件下,LAS的平均去除率為98.1%。
表面活性劑廣泛應(yīng)用于生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等各方面,目前國內(nèi)外使用的表面活性劑多屬于陰離子表面活性劑,并以直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為主。近年來我國的洗滌劑工業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)量逐年遞增,從1985年的約100萬t增加到2005年的約460萬t,其中陰離子表面活性劑(以直鏈烷基苯磺酸鈉為主)占70%以上)。
由于LAS用途廣泛,幾乎涉及到家庭生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面,因此生活污水、城市污水和一些工業(yè)廢水中均含有LAS,地下水、地面水,甚至飲用水中也含有LAS。LAS難降解,具有COD高、可生化性差、起泡性強(qiáng)及毒性大等特點(diǎn),對(duì)人體、水生生物和微生物的毒害作用,若未經(jīng)處理而直接排放,將對(duì)環(huán)境造成極大的危害。
LAS處理技術(shù)可分為2類:一類是包括泡沫分離法、吸附法和混凝法等在內(nèi)的非破壞性技術(shù);一類是包括催化氧化法、微電解法和生物法等在內(nèi)的破壞性技術(shù)。雖然上述方法可達(dá)到較高的LAS去除效率,但這些方法由于處理濃度過低,或由于二次污染問題沒有得到解決、運(yùn)行操作比較復(fù)雜等原因,很大程度上限制了其實(shí)際應(yīng)用,尤其是在高濃度表面活性劑廢水中的應(yīng)用。
高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)于處理持久性難降解有機(jī)污染物(POPs)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),作為高級(jí)氧化技術(shù)中的一種,UV/H2O2工藝?yán)梅磻?yīng)中生成的羥基自由基(.OH),可將廢水中有毒有害的有機(jī)污染物迅速降解為CO2和H2O等無機(jī)物,是一種高效、環(huán)保的廢物處理技術(shù)。目前,用UV/H2O2光催化氧化法主要用于處理低濃度LAS廢水,對(duì)于高濃度LAS廢水的處理較少。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
本研究采用UV/H2O2降解水中的高濃度LAS廢水,并采用響應(yīng)面法重點(diǎn)考察了PH與H2O2投加量、反應(yīng)時(shí)間和溫度等工藝條件對(duì)降解效果的影響,通過建立響應(yīng)面模型得到最佳反應(yīng)條件,以期為高濃度LAS廢水的處理中提供科學(xué)參考。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器和試劑
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