芬頓氧化在印染廢水深度處理中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究

鐘曉輝 胡松 楊柳岸

摘 要：芬頓氧化作為進(jìn)行印染廢水深度處理的一種高級(jí)氧化處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)印染廢水中難降解有機(jī)污染物有效去除。本文將通過實(shí)驗(yàn)對(duì)芬頓氧化法在印染廢水深度處理中的具體操作應(yīng)用及處理效果進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：芬頓氧化;印染廢水;深度處理;應(yīng)用;實(shí)驗(yàn)分析;研究

近年來隨著國(guó)家對(duì)工業(yè)廢水排放的要求日益嚴(yán)格，芬頓氧化作為一種主要的高級(jí)氧化處理技術(shù)，在印染廢水深度處理中應(yīng)用越來越受關(guān)注，具有較為廣泛的應(yīng)用。本文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)芬頓氧化法在印染廢水深度處理中的應(yīng)用及其處理效果進(jìn)行研究分析，以供參考。

1、實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

本次實(shí)驗(yàn)分析所使用的主要儀器包括PHB-4型便攜式PH計(jì)、容量為1000ml與100ml的燒杯以及78-1磁力加熱攪拌器、JY-100型COD消解儀、錐形瓶、移液管、ZYT-1型的自動(dòng)永停滴定儀等;實(shí)驗(yàn)分析過程中所使用的試劑類型包括濃度為27%的雙氧水以及濃度為10%的FeSO4溶液、NaOH、PAM、濃硫酸、重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸銀-硫酸試劑、硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液等。此外，本次實(shí)驗(yàn)分析中所采集的印染廢水是由某以印染廢水為主的城鎮(zhèn)污水處理廠的二沉池出水口處收集，其顏色為淺綠色，PH值檢測(cè)顯示為7至8，COD濃度含量檢測(cè)顯示在80至120mg/L之間。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)分析與操作的具體方法如下：首先從所收集的印染廢水中準(zhǔn)確量取800mL廢水溶液作為分析樣品，其COD濃度檢測(cè)結(jié)果為104mg/L，將所量取的廢水溶液置于容量為1000ml的燒杯容器中，然后使用濃硫酸對(duì)廢水溶液的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其PH呈酸性，控制在2至5之間;完成后，向裝有廢水溶液的燒杯中加入濃度為5%的FeSO4稀釋液，并使用磁力加熱攪拌器進(jìn)行攪拌約1min，再進(jìn)行濃度為13.5%的適量H2O2稀釋液加入，然后將其置于磁力加熱攪拌器中進(jìn)行攪拌約20至50min，以使燒杯內(nèi)的溶液進(jìn)行充分溶解和反應(yīng);完成上述操作后，使用熟化后的石灰乳液對(duì)燒杯內(nèi)的溶液pH性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其呈堿性，pH值控制在8至9之間，進(jìn)行熟化的石灰溶液加入后，注意使用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌約2min，使其充分溶解，然后再進(jìn)行濃度為2‰的適量PAM加入，使用磁力攪拌進(jìn)行攪拌2min后，將其進(jìn)行靜置沉淀約15min。按照上述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作完成后，提取燒杯中溶液的上清液，對(duì)其COD濃度含量進(jìn)行測(cè)定分析，以對(duì)本次實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行印染廢水中COD含量去除的效果評(píng)價(jià)。

需要注意的是，在按照上述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析與操作中，為實(shí)現(xiàn)各因素對(duì)印染廢水中COD處理的效果影響全面評(píng)價(jià)和反應(yīng)，需要在實(shí)驗(yàn)分析中先開展單因素實(shí)驗(yàn)，以對(duì)不同pH值以及芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間、FeSO4溶液加入量、H2O2溶液加入量下的印染廢水深度處理中COD去除率變化進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)比，以對(duì)各因素在印染廢水中COD去除影響的最佳水平值進(jìn)行確定，并通過正交實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)其實(shí)驗(yàn)分析的最佳因素條件進(jìn)行確定，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)芬頓氧化深度處理印染廢水的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 pH值對(duì)COD去除率的影響

首先，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法在進(jìn)行不同pH對(duì)芬頓氧化深度處理印染廢水實(shí)驗(yàn)中COD去除率的影響進(jìn)行研究顯示，對(duì)FeSO4溶液加入量固定為0.34ml、H2O2溶液加入量固定為1.35ml，同時(shí)對(duì)芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間固定為40min、PAM加入量固定為8mg/L的情況下，采用濃硫酸對(duì)實(shí)驗(yàn)分析中印染廢水溶液的pH性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對(duì)pH為2和2.5、3、3.5、4、4.5、5不同標(biāo)準(zhǔn)值的COD去除率進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比，其具體結(jié)果如下圖1所示。根據(jù)該變化結(jié)果示意圖可以看出，在上述實(shí)驗(yàn)條件下，如果pH值調(diào)節(jié)為3.5時(shí)，其對(duì)印染廢水中COD含量的去除率達(dá)到最高，而pH值過低或者是過高時(shí)，其COD去除率均存在明顯的降低變化。

2.2 H2O2溶液投加量對(duì)COD去除率的影響

在以pH值為3.5、FeSO4溶液加入量固定為0.34ml、芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間固定為40min、PAM加入量固定為8mg/L的情況下，對(duì)H2O2溶液加入量分別按照0.34、0.67、1.35、2.70和4.05ml的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果顯示H2O2溶液加入量控制為0.35ml以上時(shí)，其COD去除率能夠達(dá)到最高并趨于穩(wěn)定，這與芬頓氧化反應(yīng)是通過雙氧水在Fe2+的催化作用實(shí)現(xiàn)自由基產(chǎn)生，從而進(jìn)行印染廢水中的有機(jī)物去除有關(guān)，隨著其加入量的增加，？OH自由基也會(huì)增加，COD去除率也自然會(huì)出現(xiàn)升高變化。

2.3 FeSO4溶液加入量以及芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間的影響分析

此外，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法，在其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，對(duì)FeSO4溶液加入量以及芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間等變化因素對(duì)實(shí)驗(yàn)中COD去除率的變化影響進(jìn)行研究分析后顯示，F(xiàn)eSO4溶液加入量為0.34mL、其他實(shí)驗(yàn)條件為最佳時(shí)，實(shí)驗(yàn)分析過程中對(duì)COD的去除率能夠達(dá)到最高，同時(shí)，在其他實(shí)驗(yàn)條件因素為最佳，而芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間為40min時(shí)，COD去除率也表現(xiàn)為最高。

2.4 試驗(yàn)結(jié)論分析

最后，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，分別針對(duì)不同pH值以及芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間、FeSO4溶液加入量、H2O2溶液加入量下的COD去除率影響變化情況，進(jìn)行16組正交試驗(yàn)水平設(shè)計(jì)并開展試驗(yàn)分析后，結(jié)果顯示，在pH值為3.5，F(xiàn)eSO4溶液加入量為0.34ml、H2O2溶液加入量為 1.35mL、芬頓氧化反應(yīng)時(shí)間為40min時(shí)，按照上述實(shí)驗(yàn)的操作方法進(jìn)行印染廢水芬頓氧化深度處理實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)試驗(yàn)樣品中COD的去除率表現(xiàn)為最佳，能夠達(dá)到70%左右。

3、結(jié)束語(yǔ)

本文通過實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證，采用芬頓氧化進(jìn)行印染廢水處理應(yīng)用，其處理效果十分顯著，在最佳的實(shí)驗(yàn)操作與分析條件下，采用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)印染廢水中COD去除的有效率達(dá)到70%左右，可明顯降低印染廢水排放造成的水環(huán)境污染影響，能夠在實(shí)際中推廣應(yīng)用。

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