1、本科毕业设计环境工程CLO2氧化处理印染废水的影响因素THEEFFECTFACTORSOFDYEINGWASTEWATERTREATMENTWITHCHLORINEDIOXIDECLO2处理印染废水的影响因素ICLO2氧化处理印染废水的影响因素摘要CLO2等高级氧化法的氧化电位高、反应速度快,对印染废水的脱色与去除COD的效果好。采用对比实验法分别研究了CLO2、CLO2CL2和CL2三种氧化体系对印染废水脱色与去除COD效果,以及影响上述三个氧化体系处理效果的因素有PH值、温度及处理时间。通过改变影响因素的实验,得出分别采用CLO2、CLO2CL2和CL2三种氧化体系处理印染废水的最佳条件。
2、关键词二氧化氯;氧化处理;印染废水;影响因素THEEFFECTFACTORSOFDYEINGWASTEWATERTREATMENTWITHCHLORINEDIOXIDEABSTRACTCHLORINEDIOXIDEOXIDATIONETCADVANCEDOXIDATIONWITHHIGHOXIDATIONPOTENTIAL,FASTRESPONSEISGOODEFFECTONTHEDECOLORIZATIONANDCODREMOVALOFTHEPRINTINGANDDYEINGWASTEWATERUSINGCONTRASTEXPERIMENTSTUDYTHEDECOLORIZINGOFDYEI
3、NGWASTEWATERWITHCODREMOVALEFFECTWITHCHLORINEDIOXIDE,CHLORINEDIOXIDEOXIDATIONDYEINGWASTEWATEREFFECTFACTORSCLO2处理印染废水的影响因素I目录1引言12印染废水特点221印染废水现状222印染废水分类23印染废水的处理技术331物理法3311吸附法3312膜分离技术3313超声波气振技术3314高能物能法332化学法4321化学混凝法4322化学氧化法4323电化学法4324光化学催化氧化法433生物法44二氧化氯的性质和脱色机理541二氧化氯的性质542二氧化氯脱色机理543二氧化氯的制取
4、55二氧化氯处理印染废水实验651原废水水质分析652原废水COD测定6521原水吸光度测定9522原水PH值测定953用亚氯酸钠制取的二氧化氯溶液处理印染废水10531氧化剂的制取10532仪器和材料10533印染废水水质10534最大吸收波长10535脱色试验10536COD降解试验10537实验方法115371二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响115372反应时间对印染废水处理效果的影响115373溶液PH对印染废水处理效果的影响115374溶液温度对印染废水处理效果的影响11538结果与讨论115381二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响11CLO2处理印染废水的影响因素II5382
5、反应时间对印染废水处理效果的影响125383溶液PH值对印染废水处理效果的影响125384反应温度对印染废水处理效果的影响135385结论1354用氯酸钠制取二氧化氯处理印染废水14541氧化剂的制取14542仪器和材料14543印染废水水质14544最大吸收波长14545脱色试验14546COD降解试验14547实验方法155471二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响155472反应时间对印染废水处理效果的影响155473溶液PH对印染废水处理效果的影响155474溶液温度对印染废水处理效果的影响15548结果与讨论155481二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响155482反应时间对印染废
6、水处理效果的影响165483溶液PH对印染废水处理效果的影响175484反应温度对印染废水处理效果的影响175485结论1855饱和氯水处理印染废水效果的研究18551氧化剂的制取18552仪器和材料18553印染废水水质18554最大吸收波长19555脱色试验19556COD降解试验19557实验方法195571饱和氯水用量对印染废水处理效果的影响195572反应时间对印染废水处理效果的影响195573溶液PH对印染废水处理效果的影响195574溶液温度对印染废水处理效果的影响19558实验结果与讨论205581饱和氯水用量对印染废水处理效果的影响205582反应时间对印染废水处理效果的影响
7、205583溶液PH对印染废水处理效果的影响215584反应温度对印染废水处理效果的影响215585结论226结论23参考文献24CLO2处理印染废水的影响因素11引言印染废水是工业废水的排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为31064106M3。印染废水是一种有害,难处理的工业废水。其主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等。其特点是水质复杂、有机物浓度高、难生物降解、色度深、水质变化快而无规律等特点,其中尤以染料的污染最为严重。其残存的染料组分即使浓度很低,也会造成水体透光率降低,导致生态环境的破坏。目前处理印染废水的方法主要有物理化学法、化学处理法和生物法
8、。物理化学法包括吸附法、膜分离法以及萃取法。化学处理法有化学絮凝法、化学氧化法、光化学催化氧化法和电化学法。生物法包含好氧处理法、厌氧处理法、厌氧好氧联合处理法以及高效降解菌法。此外FENTON试剂氧化法、超声波、磁分离法、生物酶等技术逐渐运用于印染废水处理中。总体来说,目前国内处理印染废水多以生化法为主,有些也辅以化学法,但普遍存在处理投资费用大、运行成本高、处理效果不佳、色度去除困难等特点。因此物理法和化学法就如更多的研究。混凝沉淀、化学氧化、吸附及膜技术等方法均对去除色度和COD有不错的效果,其中以化学氧化法处理效果最佳。O3化学性质活泼,水中溶解度低,利用率低,臭氧发生器效率低,能耗大
9、,操作成本高1。氯气处理印染废水后会产生氧化副产物如有机卤代物和环氧化合物,而二氧化氯氧化电位高,不生成卤代烃是一种很好的处理印染废水的氧化剂。本文主要探讨二氧化氯处理印染废水的最优化条件,同时比较了二氧化氯、二氧化氯氯气和纯氯气氧化体系处理印染废水的影响因素、脱色效果以及去除COD的效率,以期达到效率最大化,经济最优化。CLO2处理印染废水的影响因素22印染废水特点21印染废水现状印染废水是工业废水的排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为31064106M3。印染废水具有水质复杂、有机物浓度高、难生物降解、色度深、水质变化快而无规律等特点。近年来,随着人们生活水平的提高以及对美的追
10、求,纺织品的产量和质量有了非常大的提高,对于染料的要求也越来越高,朝着抗光解、抗生物降解和抗氧化的方向发展。随着染料工业的迅速发展,如PVA浆料以及大量新型助剂的广泛应用,使大量难降解的有机化合物进入废水,增加了废水处理的难度2。由于这些原因,使得印染废水的治理越来越难,印染废水对环境的污染也越来越严重3。22印染废水分类印染废水来自印染工业中的不同道工序,因此产生的污染物也不相同。对于不同用途的纤维织物所使用的浆料和化学药剂不同,所造成的污染物也就不同4。目前印染各工序废水水质概况一般如下5退浆废水水量较小,污染物浓度高,废水呈碱性,PH值12左右,COD和BOD5含量都很高。煮炼废水水量大
11、,污染物浓度高,废水呈强碱性,废水中含有含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。漂白废水水量大,但污染较轻,其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。丝光废水含碱量高,NAOH浓度在35,经处理后排放,但废水仍呈强碱性。COD,BOD5,SS含量都很高。染色废水水量较大,一般呈强碱性,PH值为10以上,色度很高,COD较高,BOD5较低,可生化性较差。印花废水水量较大,BOD、COD均较高,污染物浓度较高。整理废水水量较小,对整个废水水质的影响较小。CLO2处理印染废水的影响因素33印染废水的处理技术目前国内处理印染废水的方法主要物理法,化学法,生物法。一般处理印
12、染废水多以生化法为主,有些也辅以化学法,但普遍存在处理投资费用大、运行成本高、处理效果不佳、色度去除困难等缺点。在此基础上,采用物理和化学处理法的研究也比较多6。通过混凝沉淀7、化学氧化8、吸附9,10及膜技术11等均可去除一定的COD和色度。31物理法311吸附法常用的吸附剂有可再生吸附剂如活性炭12、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物、工业废料及天然废料等。活性炭具有较高的比表面积,是目前被广泛应用并且研究得较为透彻的一种固体吸附剂,但活性炭对可溶性染料的吸附是有选择性的,对碱性染料废水的脱色率超过90,但对酸性染料的脱色率仅为304013。312膜分离技术印染废水处理中应用的膜
13、技术主要有超滤和反渗透14。膜分离法是一种新型分离技术,具有分离效率高、工艺简单、操作方便、能耗低、过程易控制、无污染等优点15。但由于该技术需要专用设备,投资高,且膜易结垢堵塞,所以目前还未能推广。313超声波气振技术超声波处理印染废水是基于超声波能在溶液中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子和染料分子裂解成自由基,引发各种反应促进絮凝16。314高能物能法高能技术处理废水的反应机理一般认为是,水在高能射线辐照下产生一系列高活性粒子HO、H2O2、HO2以及EAQ,使有害物质降解。高能物理法处理印染废水的特点是有机物的去除率高、操作简便、设备占地小,但用来产生高能粒子的装置昂贵、技术要求
14、高,而且该方法能耗较大,能量利用CLO2处理印染废水的影响因素4率不高。32化学法321化学混凝法化学混凝法是处理印染废水的常用方法,曾被认为是最有效、最经济的脱色技术之一。目前所用的混凝剂可分为无机混凝剂(硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝和聚合硫酸铁等)、多功能高效复合混凝剂、有机高分子混凝剂等。混凝法的主要优点是处理量大、投资少、对疏水性染料脱色效率很高17。缺点是需随着水质变化改变投料条件,对亲水性染料的脱色效果差、COD去除率低,生成大量的泥渣且脱水困难。322化学氧化法化学氧化法是印染废水脱色的主要方法之一,是利用各种氧化手段将染料发色基团破坏而脱色。常用的氧化剂有臭氧18、氯
15、气、二氧化氯、次氯酸钠19和芬顿试剂20等。氧化法能有效地处理高浓度、难降解的染料废水,提高废水的可生化性。323电化学法电化学处理废水的原理可分为电絮凝法21、电气浮法、电氧化法和微电解法22。324光化学催化氧化法光化学催化氧化法具有高活性、价廉、安全、无污染等优点。光催化氧化技术对高浓度废水效果不太理想,但光催化氧化工艺与混凝、生物处理相结合处理染料废水则可取得很好的效果。33生物法印染废水处理法中,目前国内外仍以生物法为主。活性污泥法的使用最为普遍,其次为生物接触氧化法和塔式生物滤池法23。化学氧化技术是行之有效的废水处理技术,国内外都对其进行了大量研究,目前多种氧化技术CLO2处理印
16、染废水的影响因素5已在染料工业废水处理中得到应用。该技术对解决高浓度、难降解的染料废水的污染问题,具有重要的意义。其中以二氧化氯作为氧化剂的氧化法,去除色度效果很明显。4二氧化氯的性质和脱色机理41二氧化氯的性质CLO2是一种氯性气体,具有强烈的刺激性。在20,标准大气压下,水中二氧化氯的溶解度为08G/100ML。沸点为11,熔点为59。CLO2极不稳定,易挥发,易分解,一般需将CLO2先制成稳定性水溶液,在使用现场在配以酸性活化剂后使或采用CLO2发生器现场发生直接投加。在处理印染废水时,CLO2以溶液形式使用。42二氧化氯脱色机理CLO2处理印染废水主要是通过氧化破坏染料的发色基团和助色
17、基团,达到脱色效果。在一定条件下,二氧化氯可与DPD,甲酚红,氯酚红,酸性靛蓝,罗丹明B和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。二氧化氯还与许多活性染料和直接染料反应,而使染料褪色。利用二氧化氯的这一性质,可将二氧化氯用于处理印染废水。利用二氧化氯来处理印染废水在脱色方面去除率很高,具有广阔的推广应用前景的。43二氧化氯的制取二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在生产和使用时必须尽量用稀有元素气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。目前,常用的二氧化氯制备方法主要有以下几种(1)氯酸钠与浓盐酸反应法目前,欧洲一些国家主要采用氯酸钠(NACLO3)氧化浓盐酸的制备方法,化学反应方程式为2NACLO3
18、4HCL(浓)2NACLCL22CLO22H2O。此法的缺点主要是同时产生了大量的氯气,不仅产率低,而且产品难以分离,同时很有可能造成环境污染。(2)亚氯酸钠与氯气反应法将经干燥空气稀释的氯气通入填充有固体亚氯酸钠(NACLO2)的反应柱内制得。化学反应方程式为2NACLO2CL22NACL2CLO2。此法的特点是安全性好,没有产生毒副产品。CLO2处理印染废水的影响因素6(3)草酸还原法在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸钠,化学反应方程式为H2C2O42NACLO3H2SO4NA2SO42CO22CLO22H2O和2KCLO3H2C2O4K2CO3CO22CLO2H2O。此法的最大特
19、点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作用,大大提高了生产及储存、运输的安全性。(4)亚氯酸钠与盐酸反应法目前,常用的制备高纯二氧化氯的方法,化学反应方程式为5NACLO24HCL4CLO25NACL2H2O,此工艺产物中纯度一般高达95以上,需要现场制备现场使用。运用高耐腐材料制作的二氧化氯发生器能够满足应用。(5)氯酸钾与二氧化硫反应法优点是可以利用二氧化硫减少空气污染,化学反应方程式为2KCLO3SO22CLO2K2SO4,优点是可以利用二氧化硫减少空气污染。(6)氯酸钠与亚硫酸钠反应法实验室常用氯酸钠NACLO3和亚硫酸钠NA2SO3用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为2NA
20、CLO3NA2SO3H2SO42CLO22NA2SO4H2O本实验采用亚氯酸钠和氯酸钠两种方法制取二氧化氯,既研究二氧化氯处理印染废水的最佳条件,又比较这两种方法的处理效果,找出一种更好处理印染废水的方法。5二氧化氯处理印染废水实验51原废水水质分析本实验中所使用的印染废水采自宁波华美线业股分有限公司。52原废水COD测定原水CDO的测定采用COD快速测定仪测定,测定范围为201200MG/L。COD测定所需的试剂CLO2处理印染废水的影响因素7浓硫酸(分析纯,比重184)邻苯二甲酸氢钾标液准确称取经105110烘干二小时的邻苯二甲酸氢钾(优级纯)05101G溶于水,置于500ML容量瓶中,以
21、水定容至标线,摇匀备用,该标液的理论COD值为1200MG/L。随机专用氧化剂随机催化使用剂自随机附带之专用催化剂中准确移取25ML于250ML容量瓶中,弄浓硫酸定容至标线,摇匀备用。掩蔽剂称取2000G硫酸汞(分析纯)。加入约70ML纯水中,再加入10ML浓硫酸(AR),使其溶解。移入100ML容量瓶中,用纯水定容至标线,摇匀备用。COD测定所需仪器COD快速测定仪;随机附带反应管;移液管COD测定步骤一、标定标准曲线取随机附件反应管6只做好标记,清洗干净,(首先用洗涤液清洗再用自来水冲净后,用稀硫酸浸泡512小时取出后用纯水清洗后烘干)。分别加入标液0、01、05、10、20、30ML,其
22、相应COD理论值为0、40、200、400、800、1200MG/L。用纯水将个反应管依次补足至3ML。每支试管内加入掩蔽剂3滴。每支试样反应管内加入专用氧化剂1ML。垂直快速加入个反应管内催化剂使用液50ML,如发现溶液上下液色不均,可盖塞摇匀,否则将引起加热过程飞溅。将反应管置入仪器加热炉前6只加热孔中,此时显示炉体温度有所下降,为保证消解充分,稍后至温度由低至高回升到1645以上再按动消解键,消解指示灯亮。经10分钟恒温消解,仪器发出蜂鸣,指示水样已消解充分,将反应管依次紫加热孔中取出,置于试管架上进行空气冷却12分钟后,用水冷至室温。每支反应管加入纯水30ML盖塞摇匀,操作完成后,冷至
23、室温,准备进行光度测定。操作COD快速测定仪操作多功能窗显示作用与说明FUNC2FA0进入标定曲线状态加入空白水样稍等使液体稳定CLO2处理印染废水的影响因素8ENTERN1调零结束,提示加入一号水样放空、清洗、加待测水样ENTER显示吸光度值稳定后ENTERC提示输入水样浓度值数字键输入40该水样理论浓度值依上述方法加入剩下水样,输入理论浓度值显示C时按“B测定结束自动计算显示斜率符号ENTER曲线斜率B值ENTERA显示曲线截距符号ENTER曲线截距A值ENTERR显示相关系数符号ENTER相关系数R值ENTERP自动打印,存储代码(19)数字键入2存取曲线2,以备测浓度测定结束,清洗反应
24、管及相关仪器,关闭COD快速测定仪。二、测定水样的COD值水样COD值可能超过COD快速测定仪测定范围,因此将原水样稀释10倍,待用。取随机附件反应管2只做好标记,清洗干净。分别加入3ML纯水,3ML水样。每支试管内加入掩蔽剂3滴。每支试样反应管内加入专用氧化剂1ML。垂直快速加入个反应管内催化剂使用液50ML,如发现溶液上下液色不均,可盖塞摇匀,否则将引起加热过程飞溅。将反应管置入仪器加热炉前6只加热孔中,此时显示炉体温度有所下降,为保证消解充分,稍后至温度由低至高回升到1645以上再按动消解键,消解指示灯亮。经10分钟恒温消解,仪器发出蜂鸣,指示水样已消解充分,将反应管依次紫加热孔中取出,
25、置于试管架上进行空气冷却12分钟后,用水冷至室温。每支反应管加入纯水30ML盖塞摇匀,操作完成后,冷至室温,准备进行光度测定。操作COD快速测定仪进行COD测定操作多功能窗显示作用与说明CLO2处理印染废水的影响因素9FUNCF数字键入4P测定浓度,键入欲使用的存储代码打印内存曲线A0提示加入空白水样加入空白水样,稍候,待溶液稳定ENTERN1提示加入1水样放空,清洗,加1水样ENTER测吸光度ENTER待稳定后输入)稳定后,停止测量ENTER显示浓度值键入“测定结束按此方法测定稀释后水样的COD值为所以原水水样的COD值为10409MG/L521原水吸光度测定测定仪器光谱分析仪可见光分光光度
26、计测定步骤1、打开光谱分析仪,选择光谱扫描功能,放入样品,开始测定。2、进行光谱分析,找出波峰。此点表示在此波长下吸光度最大。3、打开可见光分光光度计,预热10分钟。4、放入空白水样,进行调零。5、放入待测水样,测定原水吸光度值。原废水的吸光度为191522原水PH值测定测定步骤将PH计进行校准,校准后测定原废水的PH。原废水的PH值为72。CLO2处理印染废水的影响因素1053用亚氯酸钠制取的二氧化氯溶液处理印染废水531氧化剂的制取采用亚氯酸钠制取CLO25NACLO24HCL4CLO25NACL2H2O制取的氧化剂为05二氧化氯溶液。放入棕色瓶内待用。532仪器和材料仪器可见光分光光度计
27、PH计电子天平具塞比色管恒温水浴锅COD快速测定仪移液管容量瓶试剂11硫酸溶液30NAOH溶液亚氯酸钠浓盐酸533印染废水水质表1印染废水水质测定项目COD/MG/L吸光度PH指标1040919172534最大吸收波长将染料废水导入比色池,放入光谱分析仪,进行光谱扫描,找出最大吸收波长。最大吸收为500NM。535脱色试验在最大吸收波长处测定吸光度,根据式(1)计算脱色率100/010AAA脱色率(1)式中A0废水吸光度A1脱色后废水吸光度536COD降解试验采用COD快速测定仪测定COD,100/原水处理后水样原水)降解率CODCODCODCODCLO2处理印染废水的影响因素11537实验方
28、法5371二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,加入二氧化氯溶液,分别为2、4、6、8、10、12ML,一段时间反应后,通过测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5372反应时间对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,加入10ML二氧化氯溶液,分别在15、30、45、60、75、90MIN后测水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5373溶液PH对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,分别调节PH为2、3、5、7、9、10,加入10ML二氧化氯溶液,
29、在45MIN后,测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5374溶液温度对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,调节PH为5,加入10ML的二氧化氯溶液,分别置于恒温水浴锅中,设定温度为20,、25、30、35、40、45,反应45MIN后,通过测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。538结果与讨论5381二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水于比色管中,在一定条件下,研究二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响。实验后数据如表2所示表2二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响用量/ML脱色率/C
30、OD降解率/2101934322275641148285005121068364212700644CLO2处理印染废水的影响因素12由表2可知,在处理25ML印染废水,当浓度为5MG/L的二氧化氯溶液用量为10ML时,脱色率为683,COD降解率为642。当二氧化氯用量大于10ML时,脱色率和COD降解率不在有明显的变化,考虑到经济性的问题,因此在25ML的印染废水中投入10ML的二氧化氯溶液。5382反应时间对印染废水处理效果的影响在25ML印染废水,二氧化氯用量为10ML的条件一定的情况下,考虑反应时间对印染废水处理效果的影响。表3反应时间对印染废水处理效果的影响反应时间/MIN脱色率/C
31、OD降解率/156025923065864345685648606886507569065290692652由表3可知,在25ML的印染废水中,当反应时间为45MIN时,印染废水的脱色率为685,COD降解率为648。当反应时间大于45MIN时,脱色率与COD降解率不在明显增加,考虑到经济因素,选择反应时间为45MIN。5383溶液PH值对印染废水处理效果的影响在25ML印染废水中,二氧化氯的投加量为10ML,反应时间为45MIN。在上述条件一定的情况下,研究溶液PH值对印染废水处理效果的影响,如表4所示表4溶液PH对印染废水处理效果的影响溶液PH值脱色率/COD降解率/27370137126
32、8857056857686651950545210468442CLO2处理印染废水的影响因素13由表4可知,在25ML的印染废水中,加入8ML的二氧化氯溶液,反应时间为45MIN,在PH为5时,印染废水的脱色率为705,COD降解率为685。当PH继续增大时,脱色率和COD降解率都变小。当PH继续增大时,脱色率和COD降解率略增大,考虑到实际操作因素,不宜在强酸条件下反应,因此选择PH为5为最佳PH值。5384反应温度对印染废水处理效果的影响在25ML的印染废水中,投入10ML的二氧化氯溶液,PH为5,处理时间为45MIN。在上述条件一定的情况下,研究反应温度对印染废水处理效果的影响,结果如表
33、5所示,表5反应温度对印染废水处理效果的影响温度/脱色率/COD降解率/207066852570968730708688357126904071569245715695由表5可知,随着温度的升高,脱色率和COD降解率略有升高,但曲线大体趋于平缓,涨幅非常小,考虑到经济因素和实际操作问题,选择25为最有条件。在25时,脱色率为709,COD降解率为687。5385结论有实验可知,用浓度为05的二氧化氯溶液处理25ML印染废水时,其最佳实验条件为二氧化氯溶液投加量为10ML,溶液的PH为5,反应温度为25,处理时间为45MIN。在此条件下,印染废水的脱色率可达到709,COD降解率可达到687。C
34、LO2处理印染废水的影响因素1454用氯酸钠制取二氧化氯处理印染废水541氧化剂的制取用氯酸钠制取二氧化氯NACLO34HCL(浓)2NACLCL22CLO22H2O制取的氧化剂为05的二氧化氯溶液。置于棕色瓶内待用。制取的二氧化氯溶液中,混有氯气,构成了二氧化氯氯气的氧化体系。542仪器和材料仪器可见光分光光度计PH计电子天平具塞比色管恒温水浴锅COD快速测定仪移液管容量瓶试剂11硫酸溶液30NAOH溶液氯酸钠浓盐酸543印染废水水质表1印染废水水质测定项目COD/MG/L吸光度PH指标1040919172544最大吸收波长将染料废水导入比色池,放入光谱分析仪,进行光谱扫描,找出最大吸收波长
35、。最大吸收为500NM。545脱色试验在最大吸收波长处测定吸光度,根据式(1)计算脱色率100/010AAA脱色率(1)式中A0废水吸光度A1脱色后废水吸光度546COD降解试验采用COD快速测定仪测定COD,CLO2处理印染废水的影响因素15100/原水处理后水样原水)降解率CODCODCODCOD547实验方法5471二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,加入二氧化氯溶液,分别为2、4、6、8、10、12ML,一段时间反应后,通过测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5472反应时间对印染废水处理效果的影响取25ML印
36、染废水分别置于6只比色管中,加入10ML二氧化氯溶液,分别在15、30、45、60、75、90MIN后测水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5473溶液PH对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,分别调节PH为2、3、5、7、9、10,加入10ML二氧化氯溶液,在60MIN后,测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5474溶液温度对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,调节PH为5,加入10ML的二氧化氯溶液,分别置于恒温水浴锅中,设定温度为20,、25、30、35、40、45,反应6
37、0MIN后,通过测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。548结果与讨论5481二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水于比色管中,在一定条件下,研究二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响。实验后数据如表6所示表6二氧化氯用量对印染废水处理效果的影响CLO2处理印染废水的影响因素16由表6可以清楚观察到,在25ML的印染废水中,二氧化氯用量为10ML时,印染废水的脱色率为730,COD的降解率为754。当二氧化氯的用量继续增加时,脱色率与COD降解率不在有明显的增加。考虑到经济性等因素,在25ML印染废水中,投加10ML的二氧化氯溶液为最佳投加量。5
38、482反应时间对印染废水处理效果的影响在25ML的印染废水中,投加10ML的二氧化氯溶液,在此条件下研究反应时间对印染废水处理效果的影响,实验数据如表8所示表7反应时间对印染废水处理效果的影响由表7可知,25ML的印染废水,二氧化氯溶液投加10ML,在反应时间为60MIN时,印染废水的脱色率为750,COD降解率为754。随着反应时间的继续增加,脱色率和COD降解率略有上升,但涨幅非常小。考虑到经济因素和实际操作因素,选择60MIN为最佳处理时间。二氧化氯量/ML脱色率/COD降解率/21361154410458652351085855401073075412738760反应时间/MIN脱色率
39、/COD降解率/155804903065457845734749607507547575875990761771CLO2处理印染废水的影响因素175483溶液PH对印染废水处理效果的影响在25ML的印染废水中,投加10ML的二氧化氯溶液,处理时间为60MIN。在上述条件一定的情况下,通过调节溶液的PH值,研究溶液的PH对印染废水处理效果的影响。实验结果数据如表9所示,表8溶液PH对印染废水处理效果的影响由表8可知,在25ML印染废水中,投加10ML的二氧化氯溶液,反应时间为60MIN时,溶液PH为5时,印染废水的脱色率为764,COD降解率为768。当PH值增大时,印染废水的脱色率和COD降解
40、率不断下降;当PH值减小时,脱色率和COD降解率在增大,但增大幅度不明显,而且在实际操作中强酸条件下不易操作。因此选择PH5为反应最佳的PH值。5484反应温度对印染废水处理效果的影响取25ML的印染废水,PH为5,反应时间为60MIN。在上述条件一定的情况下,用恒温水浴锅调节溶液反应温度,研究反应温度对印染废水处理效果的影响。实验结果数据如表19所示,表9反应温度对印染废水处理效果的影响温度/脱色率/COD降解率/207647652577276930776768357737704077576945780774PH脱色率/COD降解率/27727753770771576476877427539
41、67465210498452CLO2处理印染废水的影响因素18由表9可以观察到,在反应温度为30时,印染废水的脱色率为776,COD降解率为768。当反应温度继续上升,脱色率和COD降解率略微上升。考虑到实际操作因素,选择30为最佳的反应温度。5485结论在25ML的印染废水中,投加入10ML的二氧化氯溶液,PH为5,溶液温度为30,反应时间为60MIN的条件下,印染废水的脱色效果能到达最佳,脱色率为776,COD降解率为768。对比亚氯酸钠和氯酸钠制取的二氧化氯溶液处理印染废水的最佳效果,可以发现氯酸钠制取的二氧化氯溶液处理印染废水的效果更好。这是由于氯酸钠制取二氧化氯的过程产生了CL2。二
42、氧化氯与氯气对印染废水的脱色和COD降解具有协同作用。55饱和氯水处理印染废水效果的研究551氧化剂的制取16HCL2KMNO42KCL2MNCL28H2O5CL2制取的氧化剂为饱和氯水。置于棕色瓶内保存。保存不宜超过2天,最好急用即制。552仪器和材料仪器可见光分光光度计PH计电子天平具塞比色管恒温水浴锅COD快速测定仪移液管容量瓶试剂11硫酸溶液30NAOH溶液高锰酸钾浓盐酸553印染废水水质表1印染废水水质测定项目COD/MG/L吸光度PH指标1040919172CLO2处理印染废水的影响因素19554最大吸收波长将染料废水导入比色池,放入光谱分析仪,进行光谱扫描,找出最大吸收波长。最大
43、吸收为500NM。555脱色试验在最大吸收波长处测定吸光度,根据式(1)计算脱色率100/010AAA脱色率(1)式中A0废水吸光度A1脱色后废水吸光度556COD降解试验采用COD快速测定仪测定COD,100/原水处理后水样原水)降解率CODCODCODCOD557实验方法5571饱和氯水用量对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,加入饱和氯水,分别为2、4、6、8、10、12ML,一段时间反应后,通过测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5572反应时间对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,加入8ML饱和氯
44、水,分别在15、30、45、60、75、90MIN后测水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5573溶液PH对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,分别调节PH为2、3、5、7、9、10,加入8ML饱和氯水,在60MIN后,测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废水的脱色率和COD降解率。5574溶液温度对印染废水处理效果的影响取25ML印染废水分别置于6只比色管中,调节PH为5,加入8ML的饱和氯水,分别置于恒温水浴锅中,设定温度为20,、25、30、35、40、45,反应60MIN后,通过测反应后水样的吸光度和COD值,计算等到印染废
45、水的脱色率和COD降解率。CLO2处理印染废水的影响因素20558实验结果与讨论5581饱和氯水用量对印染废水处理效果的影响取25ML的印染废水置于具塞比色管中,加入不同量的饱和氯水,反应,测得脱色率和COD降解率,如表10所示,表10饱和氯水用量对印染废水处理效果的影响饱和氯水用量/ML脱色率/COD降解率/22551324440254651132585214271053342012571436由表10可知,在25ML的印染废水中,饱和氯水用量为8ML时,印染废水的脱色率为521,COD降解率为427。当用量增加时,脱色率和COD降解率逐渐增大,但增加的量不大,又考虑到经济性的因素,选择8M
46、L为最佳的饱和氯水用量。5582反应时间对印染废水处理效果的影响在25ML印染废水,加入8ML的饱和氯水,在此条件下,研究反应时间对印染废水处理效果的影响。实验结果数据如表11所示,表11反应时间对印染废水处理效果的影响时间/MIN脱色率/COD降解率/154173283042436745483395605144307551543490518433CLO2处理印染废水的影响因素21由图11可知,在25ML印染废水中,加入8ML的饱和氯水,在反应时间为60MIN时,脱色率为514,COD降解率为430。随着反应时间的增加,脱色率和COD降解率在增加,但增加幅度非常小,所以考虑各种因素,选择60M
47、IN为最佳的反应时间。5583溶液PH对印染废水处理效果的影响在25ML的印染废水中,加入8ML的饱和氯水,60MIN的反应时间,在这些条件一定下,调节印染废水的PH,研究溶液PH对印染废水处理效果的影响。实验数据结果如表12所示,表12溶液PH对印染废水处理效果的影响PH脱色率/COD降解率/25275153530528553553775204469524081052159由表12可知,在25ML的印染废水中,加入8ML的饱和氯水,反应时间为60MIN,在PH为5时,脱色率为535,COD降解率为537。随着PH的变化,脱色率没有明显的变化;当溶液为酸性时,COD降解率稳定在50左右,当溶液
48、为碱性并PH不断增大时,COD降解率迅速下降。综合来看,PH为5时,脱色和COD降解效果最好。因此,最佳PH值为5。5584反应温度对印染废水处理效果的影响在25ML的印染废水中,加入8ML的饱和氯水,反应时间为60MIN,PH为5。在上述条件一定的情况下研究不同反应温度对印染废水处理效果的影响。实验结果数据如表13所示,CLO2处理印染废水的影响因素22表13反应温度对印染废水处理效果的影响温度/脱色率/COD降解率/205355382554753930555435551542405554345553546由表13可知,在25ML印染废水中,加入8ML的饱和氯水,反应时间为60MIN,PH为
49、5,在反应温度为25时,脱色率为547,COD降解率为539。随着反应温度的增加,脱色率和COD降解率增加,但增加幅度不大,趋于平缓。因此,考虑各种综合因素,选择25为最佳反应温度。5585结论在25ML的印染废水中,加入8ML的饱和氯水,反应时间为60MIN,PH为5,反应温度为25,印染废水的脱色率可达到547,COD降解率为539,印染废水的脱色率和COD降解都不及二氧化氯。CLO2处理印染废水的影响因素236结论1、用亚氯酸钠制取的二氧化氯溶液,用浓度为05的二氧化氯溶液处理25ML印染废水时,其最佳实验条件为二氧化氯溶液投加量为10ML,溶液的PH为5,反应温度为25,处理时间为45MIN。在此条件下,印染废水的脱色率可达到709,COD降解率可达到687。2、用氯酸钠制取的二氧化氯溶液,其中混有氯气,用浓度为05的二氧化氯溶液处理25ML印染废水时,投加入10ML的二氧化氯溶液,PH为5,溶液温度为30,反应时间为60MIN的条件下,印染废水的脱色效果能到达最佳,脱色率为776,COD降解率为768。3、用饱和氯水处理印染废水时,在25ML的印染废水中,