次氯酸鈉處理造紙廢水中COD的作用研究

鞠慧昀

遼寧省東港市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站 遼寧 丹東118300

1 引言

造紙廢水指制漿造紙工藝過程中產(chǎn)生的廢水，包括制漿蒸煮廢液、洗滌廢水、漂白廢水與紙機(jī)白水等。造紙廢水成分復(fù)雜，不同的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物也不盡相同[1]。常用的處理方式為二級或多級聯(lián)合處理。本文通過設(shè)計實驗，對次氯酸鈉在處理廢水中COD的效果進(jìn)行分析，并研究不同反應(yīng)條件對處理效果的影響。

2 材料與方法

次氯酸鈉(NaCl O)在水溶液中會發(fā)生水解，產(chǎn)生氫氧化鈉和次氯酸(HCl O)。次氯酸極不穩(wěn)定，會繼續(xù)分解成Cl O-，進(jìn)而奪取水中電子，表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。在弱酸性條件下，其水解產(chǎn)物可發(fā)生康尼查羅反應(yīng)，使其氧化性增強(qiáng)[2]。

次氯酸鈉在水中發(fā)生的反應(yīng)如下：

NaCl O+H2O=HCl O+Na OH

HCl OH++Cl O-

根據(jù)以上原理，設(shè)計實驗過程如下：

(1)次氯酸鈉添加量實驗：向6個250 mL燒杯中分別加入200 mL造紙廢水，然后依次加入0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 mL次氯酸鈉溶液，調(diào)節(jié)磁力攪拌器以200 r/min攪拌50 min，依次測定其COD值。

(2)p H實驗：取8個250 mL燒杯，分別加入200 mL造紙廢水，調(diào)節(jié)溶液p H 值為4-11之間，根據(jù)前次實驗結(jié)果的最優(yōu)值加入次氯酸鈉溶液，調(diào)節(jié)磁力攪拌器以200 r/min攪拌50 min，依次測定其COD值。

實驗過程中所有試劑采用分析純，實驗用水為去離子水。COD的測定采用重鉻酸鉀法(HJ 828-2017)。

次氯酸鈉有一定的腐蝕性及致敏作用，使用中需要佩戴手套，避免皮膚接觸。

3 結(jié)果與討論

3.1 次氯酸鈉添加量對處理效果影響

圖1 次氯酸鈉不同添加量下COD及其去除率的變化

由圖1看出，實驗初期，隨著次氯酸鈉加入量的增加，COD去除效率明顯上升，在加入2 mL時去除率達(dá)到最大，達(dá)到44.8%，證明次氯酸鈉對于處理廢水中的COD確實而有效。當(dāng)加入量繼續(xù)增加后，COD 值卻反而升高了。這是因為當(dāng)次氯酸鈉完全氧化掉水中的可氧化物后，過量的次氯酸鈉發(fā)生水解，產(chǎn)生的Cl-對COD 測試產(chǎn)生正干擾，造成COD 表征值偏高[3]。此時雖然可以通過添加硫酸汞去除干擾，但隨著Cl-的繼續(xù)增加，干擾作用也越來越強(qiáng)，表現(xiàn)為COD去除率逐漸下降。因此認(rèn)為在添加2 mL次氯酸鈉時對COD的處理最為有效。

3.2 p H值對處理效果影響

圖2 不同p H 環(huán)境下COD及其去除率的變化

4 結(jié)論

次氯酸鈉能夠?qū)U水中COD 進(jìn)行較好的處理，其去除率隨添加量和p H 值的增加先增大后減小。在p H 為9，添加量為1：100的條件下COD的去除效率最高，可以達(dá)到51.8%。