絮凝-Fenton試劑氧化處理印染廢水
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2014-10-25 9:03:17
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摘要:采用Fenton試劑對(duì)某染襪廠2種印染廢水(印染紅和印染藍(lán))進(jìn)行處理。考察了硫酸亞鐵投加量、雙氧水投加量、反應(yīng)時(shí)間及pH值對(duì)印染廢水的色度及COD去除率的影響,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了Fenton試劑處理該廢水的最佳操作條件為:反應(yīng)時(shí)間30 min、雙氧水(30%)投加量4 mL/L、硫酸亞鐵投加量300 mg/L、pH值為4左右。在最佳條件下,印染藍(lán)廢水經(jīng)氧化處理后COD去除率大于80%,色度去除率95%以上;印染紅廢水需經(jīng)絮凝預(yù)處理后再用Fenton試劑氧化處理,其脫色率達(dá)到了99.6%,COD去除率為91.2%,出水COD濃度為96 mg/L,可達(dá)標(biāo)排放。
印染廢水是公認(rèn)的難處理的工業(yè)廢水之一,它具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化快且劇烈等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的印染廢水處理方法有生化法、混凝沉淀法、混凝氣浮、化學(xué)氧化及活性炭吸附法等,這些方法很難使印染廢水 達(dá)標(biāo)排放,并且普遍存在著運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高、不宜管理等問(wèn)題。FENTON試劑氧化法具有處理效率高、價(jià)格便宜、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn);并且可處理難生物降解或一般化學(xué)氧化法難以有效降解的印染廢水。
FENTON試劑氧化法中,雖然H2O2價(jià)格比較昂貴,但具體處理工藝流程比較簡(jiǎn)單,所以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)較低;加上工藝占地面積小,便于管理,有著廣闊的應(yīng)用前景。本研究采用FENTON試劑氧化法與絮凝法相結(jié)合處理高濃度印染廢水,為今后印染廢水的研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1原水水質(zhì)
本實(shí)驗(yàn)考察了FENTON試劑法與絮凝法相結(jié)合處理印染廢水的最佳實(shí)驗(yàn)條件及所能達(dá)到的效果。實(shí)驗(yàn)所處理的廢水取自某染襪廠的2種染料廢水(由于顏色存在差異,分別簡(jiǎn)稱印染紅和印染藍(lán)),該印染廢水主要是由染襪過(guò)程中,各工序排出的廢水所組成。2種廢水的水質(zhì)見表1。
1.2實(shí)驗(yàn)原理
絮凝沉淀機(jī)理:絮凝過(guò)程就是向待處理的水體中加入一定的絮凝劑,使水體中膠體體系在所加絮凝劑作用下相互接觸碰撞脫穩(wěn)凝集成一定粒徑的凝集體,脫穩(wěn)的凝集體由于進(jìn)一步碰撞、化學(xué)黏結(jié)、網(wǎng)捕卷掃、共同沉淀等作用而凝集成絮狀體,最終借助重力作用而沉淀以達(dá)到固液分離的目的。
FENTON氧化法的作用機(jī)理:
在FENTON體系中,H2O2在Fe2+的催化劑作用下產(chǎn)生2種活潑的氫氧自由基,這2種氫氧自由基具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性,從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng),加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。
1.3測(cè)定方法
分別取兩種廢水100mL于250ML的錐形瓶中,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值,用pH計(jì)調(diào)節(jié),投入相應(yīng)量的硫酸亞鐵及雙氧水,置于溫度一定的恒溫水浴鍋中加熱并進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間的攪拌,靜置一段時(shí)間后,取其上清液測(cè)定吸光度及COD值,從而計(jì)算出FENTON試劑對(duì)廢水的氧化降解效率。
2結(jié)果與討論
2.1反應(yīng)條件的正交實(shí)驗(yàn)
在對(duì)實(shí)際廢水初步研究的基礎(chǔ)上,參考了一些文獻(xiàn),綜合考慮各種因素設(shè)計(jì)了以反應(yīng)時(shí)間、雙氧水投加量、硫酸亞鐵投加量及pH值為變量的4因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)如表2所示,實(shí)驗(yàn)采用的水樣類型為印染紅廢水,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表2。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
從正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出,所選定的影響因素中,pH對(duì)色度及COD的去除率影響最大,其次是H2O2投加量,再次是FeSO4投加量,最后是反應(yīng)時(shí)間。由此確定的初步實(shí)驗(yàn)操作條件為:pH=4.0、雙氧水(30%)投加量4Ml/L、硫酸亞鐵投加量300mg/L、反應(yīng)時(shí)間30min。
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