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印染废水处理新技术研究

文档作者：余晓洁文档来源：汕头市澄海区环境保护局		点击数：	更新时间： 2024年09月03日
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印染废水她理新技术研究
余晓洁
(汕头市澄海区环境保护局广东汕头515800)
摘要在相同的实验务件下．通过分别改变pH值、七水硫酸亚铁、双氧水、混凝剂的加入量和沉淀时间，来观察印染废水
的处理效果。从而得出最佳的实验条件。实验表明，Fenton氧化一混凝法适用于处理成分复杂的染料废水。
关键词Fenton氧化混凝印染废水色度COD
中图分类号：X791 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(201)03—0083—02
20世纪90年代以来．随着国民经济的快速发展，人民
生活水平不断提高，我国印染业也进入了高速发展期。印染
废水具有水量大、有机污染物浓度高、pH值变化大、水质变
化大、色度深、脱色难等特点，属较难处理的工业废水之一。
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生产过程中排放的“三废”．尤其是废水治理不
当将会对环境造成严重污染：另一方面，随着印染工艺和产
品结构的改变．印染水质也发生了变化．废水的处理难度也
随之加大．我们必须不断创新、改进和提高治理工艺水平，选
择适用的工艺路线。
1实验原理、仪器和方法
1．1 Fenton氧化法和混凝反应的反应原理
Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合．是一种强氧
化剂。Fenton试剂用于废水中的处理，其主要的原理是利用
亚铁离子作为过氧化氢的催化剂．反应过程中产生大量的烃
基自由基．从而降解废水中的有机污染物．使Fenton试剂成
为一种有效的废水处理方法。
聚丙烯酰胺(PAN)是一类重要的水溶性高分子聚合物，
由丙烯酰胺按头尾方式连接而成的线性非离子聚合物。有机
高分子混凝剂由于分子上的链节与水中胶体微粒有极强的
吸附作用．混凝效果优异。混凝可以去除废水中的悬浮物和
胶体物质．还可以除油和脱色。
1．2实验试剂和仪器
(1)3种染料：活性橙染料、直接黄染料、分散橙染料。
(2)双氧水(质量分数为30％，分析纯)。
(3)七水硫酸亚铁(分析纯)，使用时用蒸馏水配成质量
分数为5％的水溶液。
(4)聚丙烯酰胺．简称PAN，平均相对分子质量为1．5×
1072．x107．使用时用蒸馏水配成质量分数为0．2％的溶液。
(5)硫酸溶液。用蒸馏水配成质量分数为5％的水溶液。
(6)氢氧化钠溶液，用蒸馏水配成质量分数为5％的溶液。
(7)重铬酸钾溶液，在用COD速测仪测定COD中做为
氧化剂．用6．5009重铬酸钾用1：3硫酸配制定容至200mL。
(8)硫酸银一硫酸溶液，在用COD速测仪测定COD中
做为催化剂，用29硫酸银和100mL浓硫酸配制，放置24h。
(9)掩蔽剂，209硫酸汞用1：10硫酸溶解，定容至
200mL。
(10)托盘天平以及砝码。
(11)88一l型定时恒温磁力搅拌器。
(12)F(5)C一12型快速COD测定仪(青岛佛斯特测控仪
器有限公司)。
(13)分光光度计(VIS一7200G)。
1．3实验方法
本次实验主要是测定3种不同性质的模拟印染废水在
不同的实验条件下(pH值、七水硫酸亚铁加入量、双氧水加
入量、混凝剂加入量和沉淀时间)色度、COD去除的处理效
果。通过稀释倍数法测定印染废水处理前后的色度，通过
COD快速测定仪测定COD．从而探讨Fertton氧化一混凝法
的适宜处理对象以及其最佳处理工艺参数。
实验步骤：称取0．29的染料，配制成200mg／L的浓度的
模拟废水：分别取50mL已配制好的印染废水于6个烧杯
中，稀释到100mL；通过改变pH值、七水硫酸亚铁、双氧水、
混凝剂加入量和沉淀时间中任一个条件．而保持其他条件不
变．确定最佳的反应条件。
2实验结果与讨论
2．1 pH值对处理效果的影响
试验的结果表明：pH值对4种模拟水样的影响是很明
显的。在实验观察过程中，在pH值=3时，当加入FeS04·
7H20和H20：反应之后。我们看到，有少量细絮状物沉淀于
烧杯底部，水样慢慢褪色，在pH值处于4～6时，水样中产生
较多的红褐的沉淀，沉淀后，上层水澄清，呈淡红色；在pH
值>7。水样中产生少量沉淀。水样较浑浊。
在pH值=3时，色度和COD的去除率较高；当pH值处
于4～6之间时，色度和COD的去除率最高；而当pH值>7
时，色度和COD的去除率逐步降低，处理效果明显变差。
Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合．是一种强氧
化剂。benton试剂是利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂。
反应过程中产生大量的烃基自由基．从而降解废水中的有机
污染物，当pH值低时．使亚铁离子和过氧化氢很强，有利于
作者简介：余晓洁(1982一)，广东澄海人，大学本科，环境工程助理工程师。
2011．No，3． o
万方数据
Fenton反应的进行．但是由于在强酸性条件下，亚铁离子不
会产生沉淀。不存在混凝反应。在强酸性条件下，水样色度的
去除是由于Fenton氧化作用。当处于弱碱性的条件下，
Fenton反应和混凝反应都能进行．Fenton试剂能使废水中的
有机污染物发生聚合．形成相对分子质量不太大的聚合产
物，从而改变它们在水中的溶解性能及混凝沉降性能。由于
皿铁离子兼有凝聚作用，所以，在pH值处于4—6时．Fenton
氧化和混凝联合起作用．使废水的色度、COD去除率达到最
高；当pH值>7时，Fenton氧化基本停止，不能使废水中的水
溶性污染物发生氧化聚合．只发生混凝反应．生成少量的沉
淀。所以废水的色度、COD去除率很低(见图1)。
2．2 FeS04·7H，O加入量对处理效果的影响
实验结果表明．色度的去除率最高可以达到95．45％，
COD的去除率最高达到了78．55％。从图2色度的去除率可
堡
槲
笾稍
pH值
图1 pH值对色度和COD去除率的影响
球
蟊
餐粕
图2 FeS04-7H20：bn．Kii对色度和
CODcr去除率的影响
以看到．随着加入量
增加．色度的去除率
逐渐升高。从图2中
可知，当FeSO。·7H20
的投量为225mg／L
时，COD去除率最高．
之后随着FeS0。．
7H20投量增加反而
下降．说明大量的
Fe：+催化使H：02极快
分解．产生大量的．
OH．并立即发生了相
互之间的自由基反
应．因此不能有效地
氧化分解有机物．使
处理效率不能提高。
2．3 H，0，加入量对处
理效果的影响
从图3中可知．
随着双氧水投加量的
增加．COD的去除率
呈缓慢上升趋势。表
明H幻，投量的增加能提高COD的去除率。H20：在Fe“催化
作用下．产生的烃基自由基多，但由于能被其分解的有机物
成份有限。当H202的投加量达到H202／FeS04．7H20=3：4时，
这部分有机物基本都氧化分解。再增加双氧水可分解的有机
物并不多．COD去除率不会有所提高，而且双氧水投量过
多．易发生自分解而变成水和氧。考虑废水的治理成本。采用
H202／FeS04·7H20=3：4时H202的投量。
2．4 PAM加入量对处理效果的影响
实验条件同上．取200mg／L的活性橙印染废水于烧杯
中，加水稀释后，调节最佳的pH值：6后，加入3m讥
H：0：，225mg／LFeSO,"7H20，通过搅拌器快速搅拌后，再改变
PAM的加入量，慢慢搅动。40min后，过滤水样，取澄清水样
测定其色度和COD．确定最佳的PAM的加入量。
结果如图4所示。实验结果表明．PAM的加入量为3rag／
2011。No．3．
L时．水样的处理效果
最好。经Fenton试剂
处理后的废水中含有
许多粒径细小的悬浮誉
物．因．OH可与部分嚣
水溶性的有机物发生
反应．改变电子云密度
和结构．降低其水溶
性。为加快这类物质
的去除．选择了聚丙烯
酰胺做为混凝剂．取不
同剂量的聚丙烯酰胺
投加于废水中．
2．5沉淀时间对处理
效果的影响§
从图5的实验结蔫
果表明．当水样沉淀时
间为40min时．水样色
度的去除率可以达到
92％。当反应结束后。
每隔10min．取水样测
定其色度．从图5中可
知．随着沉淀时间的增
加．色度的去除率逐渐
增加．
从图5可知，在反蓉
应时间为40min时．盖
COD去除率最高。反
应时间>lh后．COD去
除率反而下降。由于
Fenton法去除有机物
的实质是烃基自由基．
0H与有机物发生反
1．5 2．0 2．5 3 0 3 5 4 0
jk吼的加入蕾(mI／L)
图3 H202加入量对色度和
CODcr去除率的影响
图4 PAM加入量对色度和
CODer去除率的影响
图5沉淀时间对色度和
CODer去除率的影响
应．破坏大分子芳香族化合物的芳香环形成小分子脂肪族化
合物．这样测得的COD值偏高，因此COD去除率有所下降。
但可消除芳香族化合物的生物毒性．提高废水的生物降解性
能。
3结论
实验数据表明．Fenton氧化一混凝法对污染物的去除效
果良好．COD的去除率为86％左右，色度去除率为95％左
右。出水的COD，色度及pH等的指标分别达到《纺织染整工
业水污染物排放标准》中～级排放标准。
Fenton氧化一混凝这种方法具有操作过程简单、反应速
度快、费用低、去除率高、设备简单、不产生二次污染等优点，
处理印染废水也收到满意的结果。研究成果显示．Fenton试
剂能够氧化绝大部分可溶性染料．是一种极有潜力的无二次
污染的染料废水处理技术。进～步的研究对于治理我国潜在
环境污染的问题．特别是对难降解有毒的有机污染物质(包
括染料物质)的治理既具有重要的理论意义、也具有潜在的
应用价值。

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